MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
1
1
MECHANIKA GRUNT
MECHANIKA GRUNT
Ó
Ó
W
W
• wykłady:
- dr hab. inż. Włodzimierz Idczak
- 20
• ćwiczenia rachunkowe:
- dr hab. inż. Włodzimierz Idczak
- 10
• ćwiczenia laboratoryjne:
- kpt. mgr inż. K. Duda
- 16
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
2
2
Ć
WICZENIA RACHUNKOWE i
LABORATORIA
• ćwiczenia rachunkowe/projekt
:
zespoły 2-osobowe
• zadanie - wykonania częściowo na zajęciach
wyznaczanie naprężeń w podłożu gruntowym
osiadanie fundamentu
obliczenia: arkusz kalkulacyjny
• ćwiczenia laboratoryjne:
badania makroskopowe
badanie cech fizycznych i mechanicznych
elementy badań polowych
• Sylabus – w centrum plików
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
3
3
FORMA I WARUNKI ZALICZANIA PRZEDMIOTU
Egzamin pisemny
Warunki dopuszczenia do egzaminu:
zaliczenie:
• laboratoriów
• ćwiczeń rachunkowych
laboratoria – sprawozdania i zaliczenie końcowe,
ć
wiczenia rachunkowe – 3 sprawdziany + zaliczenie
sprawozdania.
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
4
4
MECHANIKA GRUNT
MECHANIKA GRUNT
Ó
Ó
W
W
•
Chmielewski R. Kruszka L.: Mechanika gruntów. Własności
statyczne i dynamiczne gruntów, WAT, Warszawa 2002
• Pisarczyk S.: Mechanika gruntów, OWPW, Warszawa 2005
•
Obrycki M. Pisarczyk S.: Zbiór zadań z mechaniki gruntów,
OWPW, Warszawa 2007
•
Pisarczyk S. Rymsza B.: Badania laboratoryjne i polowe gruntów,
OWPW, Warszawa 1993
• Wiłun Z.: Zarys geotechniki, WKŁ, Warszawa 2007
• Normy budowlane –
EK-7, PN-EN ISO 14688, PN-81/B-03020
(literatura)
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
5
5
MECHANIKA GRUNT
MECHANIKA GRUNT
Ó
Ó
W
W
nauka podstawowa w Geotechnice
o
• fizycznych i mechanicznych właściwościach gruntów
• stanach naprężenia i odkształcenia podłoża gruntowego
pod wpływem działających obciążeń.
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
6
6
GEOTECHNIKA
GEOTECHNIKA
Geotechnika jest nauką o pracy i badaniach ośrodka
gruntowego, wykorzystywaną do celów:
- projektowania
- wykonawstwa
- kontroli
- budowli ziemnych i podziemnych
- fundamentów budynków
- nawierzchni drogowych
- linii kolejowych
- lotnisk
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
7
7
W skład Geotechniki jako nauki interdyscyplinarnej
wchodzą:
• gruntoznawstwo inżynieryjne
•
mechanika gruntów
• fundamentowanie
oraz pośrednio:
• geologia
• chemia, fizyka
• mechanika budowli
• teoria sprężystości i plastyczności
• reologia
(badanie materiałów wykazujących cechy ciał stałych i cieczy)
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
8
8
MECHANIKA GRUNT
MECHANIKA GRUNT
Ó
Ó
W
W
• klasyfikacja gruntów, badania makroskopowe
• badania terenowe gruntów
• fizyczne właściwości gruntów, woda w gruncie
• omówienie ćwiczenia rachunkowego/projektu
• mechaniczne właściwości gruntów – definicje
• mechaniczne właściwości gruntów – badania laboratoryjne
• stany naprężeń i odkształceń w ośrodku gruntowym
• nośność podłoża gruntowego
• stateczność skarp i zboczy
• wzmacnianie gruntów
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
9
9
PODZIA
PODZIA
Ł
Ł
GRUNT
GRUNT
Ó
Ó
W
W
Biorąc pod uwagę procesy tworzenia się skorupy ziemskiej
zachodzące na jej powierzchni, grunty możemy podzielić na:
• grunty
pochodzenia miejscowego
(gliny i rumosze zwietrzelinowe)
•
grunty naniesione
:
- pochodzenia rzecznego
(żwir, piaski, pyły)
- pochodzenia morskiego
(piasek drobny, muł i pył naniesiony przez
rzeki, wapienie, piaskowce i łupki)
- polodowcowe
(głazy narzutowe, gliny zwałowe, piaski i iły warstwowe)
- eolityczne
(skały powstałe z pyłów przenoszonych przez wiatry – lessy)
- zastoiskowe i organiczne
(grunty organiczne – namuły, torfowiska)
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
10
10
D
D
O
O
KUMENTY NORMALIZACYJNE
KUMENTY NORMALIZACYJNE
Mi
ę
dzynarodowa Organizacja Normalizacyjna - ISO
Normy europejskie – EN ISO
Polski Komitet Normalizacyjny
Polskie normy budowlane – PN
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
11
11
PODZIA
PODZIA
Ł
Ł
GRUNT
GRUNT
Ó
Ó
W
W
-
-
wg PN
wg PN
Nasypowe
Mineralne
Organiczne
Nasyp
budowlany
Nasyp
niebudowlany
Grunty budowlane
Grunty
antropogeniczne
Grunty naturalne
Pochodzenie
(udział człowieka)
Rodzime
Cz
ąś
ci
organiczne
Przydatno
ść
do
budownictwa
Mineralne
Organiczne
Skaliste
Nieskaliste
Nieskaliste
Cz
ęś
ci
organiczne
Odkształcenie
podło
ż
a
Grunt
próchniczny
H
Namuł
Nm
Gytia
Gy
Skaliste
W
ę
giel
Brunatny
WB
W
ę
giel
kamienny
WK
Uw
ę
glenie
substancji
organicznej
Odkształcenie podło
ż
a
Geneza
i zawarto
ść
substancji
organicznej
Torf
T
U
z
ia
rn
ie
n
ie
Kamieniste
Grubo-
ziarniste
Drobno-
ziarniste
Geneza
Ż
wir
Ż
Ż
wir
gliniasty
Ż
g
Pospółka
Po
Pospółka
gliniasta
Pog
Zwietrzelina
KW
Zwietrzelina
Gliniasta
KWg
Rumosz
KR
Rumosz
gliniasty
KRg
Otaczaki
KO
Uziarnienie
Niespoiste
Spoiste
S
p
o
is
to
ś
ć
Piasek
gruby
Pr
Piasek
ś
redni
Ps
Piasek
drobny
Pd
Piasek
pylasty
P
π
Piasek
gliniasty
Pg
Pył
piaszczysty
Π
p
Pył
Π
Glina
piaszczysta
Gp
Glina
G
Glina
pylasta
G
π
Glina
piaszczysta
zwi
ę
zł
ą
Gpz
Glina
zwi
ę
zła
Gz
Glina
pylasyta
zwi
ę
zła G
π
z
Ił
piaszczysty
Ip
Ił
I
Ił
pylasty
I
π
Uziarnienie
Uziarnienie
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
12
12
PODZIA
PODZIA
Ł
Ł
GRUNT
GRUNT
Ó
Ó
W
W
-
-
wg ISO
wg ISO
PN-EN ISO 14688
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
13
13
PODZIA
PODZIA
Ł
Ł
GRUNT
GRUNT
Ó
Ó
W
W
-
-
wg ISO
wg ISO
PN-EN ISO 14688
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
14
14
GRUNTY BUDOWLANE
GRUNTY BUDOWLANE
tworzywo zewnętrznych warstw skorupy ziemskiej:
- znajdujące się w zasięgu wpływu obciążeń od
obiektów budowlanych lub
- używane jako materiał do budowli ziemnych:
- nasypów
- wykopów
warunek:
Wznoszone obiekty budowlane powinny przekazywać
obciążenia na podłoże gruntowe
w sposób bezpieczny
- przemieszczenia elementów obiektu
<
dopuszczalnych
- odkształcenia elementów obiektu
<
dopuszczalnych
- zachowana stateczność podłoża gruntowego
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
15
15
Podłoże gruntowe
jest to grunt istniejący na miejscu budowy
przed wykonaniem prac budowlanych
Grunty budowlane
, ze względu na
pochodzenie
, dzielimy na:
• grunty
antropogeniczne
–
powstałe w wyniku działalności człowieka
• grunty
rodzime
–
znajdujące się w miejscu ich powstania
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
16
16
NAZWY
NAZWY
GRUNT
GRUNT
Ó
Ó
W
W
wg PN
wg PN
-
-
86/B
86/B
-
-
02480 i PN
02480 i PN
-
-
EN ISO 14688
EN ISO 14688
ż
wir
piasek
pył
ił
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
17
17
POLSKIE NAZWY
POLSKIE NAZWY
GRUNT
GRUNT
Ó
Ó
W
W
WYSZCZEG
WYSZCZEG
Ó
Ó
LNIONYCH w ISO
LNIONYCH w ISO
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
18
18
F
F
R
R
A
A
K
K
CJE KLASYFIKACYJNE
CJE KLASYFIKACYJNE
wg
wg
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
19
19
MA
MA
K
K
ROSKOPOWE OKRE
ROSKOPOWE OKRE
Ś
Ś
LANIE RODZAJU
LANIE RODZAJU
GRUNTU
GRUNTU
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
20
20
ZREDUKOWANA ZAWARTO
ZREDUKOWANA ZAWARTO
ŚĆ
ŚĆ
FRAKCJI
FRAKCJI
Zredukowana zawartość frakcji – procentowa zawartość frakcji po
odrzuceniu ziaren o wymiarach
d > 2 mm
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
21
21
KRZYWE UZIARNIENIA
KRZYWE UZIARNIENIA
-
-
PN
PN
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
22
22
KRZYWE UZIARNIENIA
KRZYWE UZIARNIENIA
–
–
PN, ISO
PN, ISO
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
23
23
TR
TR
Ó
Ó
JK
JK
Ą
Ą
T FERETA
T FERETA
-
-
PN
PN
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
24
24
TR
TR
Ó
Ó
JK
JK
Ą
Ą
T
T
ISO
ISO
„
„
krajowy
krajowy
”
”
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
25
25
TR
TR
Ó
Ó
JK
JK
Ą
Ą
T
T
ISO
ISO
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
26
26
W
W
SKA
SKA
Ź
Ź
NIKI UZIARNIENIA
NIKI UZIARNIENIA
GRUNT
GRUNT
U
U
1. Wskaźnik różnoziarnistości
2. Wskaźnik krzywizny uziarnienia
U (C
u
) = d
60
: d
10
(
np. d
60
= 0,36 mm, d
10
= 0,007 mm C
u
= 51
)
gdzie:
d
x
- średnica zastępcza, poniżej której w gruncie jest
zawarte x % masy gruntu
( ziaren mniejszych od tej
ś
rednicy jest x% w stosunku do całej masy gruntu)
C = d
30
2
/ (d
10
·d
60
)
Grunt jest dobrze uziarniony jeśli:
C = 1÷3, U > 4
dla żwirów
U > 6
dla piasków
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
27
27
METODY OZNACZANIA SKŁADU
GRANULOMETRYCZNEGO
•
analiza sitowa
- żwiry, pospółki, piaski o średnicy ziaren
> 0,063 mm
•
analiza aerometryczna
- grunty spoiste o dużej ilości cząstek o średnicy
< 0,063 mm
•
analiza pipetowa
- wykonywana zamiast analizy aerometrycznej
nanosimy
krzywe uziarnienia
z których wyznacza się:
-
% zawartości poszczególnych frakcji
,
-
średnice cząstek: d
60
i d
10
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
28
28
przykład:
Wyznaczyć:
- zawartość poszczególnych frakcji
- wskaźnik uziarnienia U
piasku gliniastego
1. zestawienie frakcji w %:
- piaskowej – 100-33=67,
- pyłowej – 33-6=27
- iłowej – 6
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
29
29
2. Nanosimy uzyskane wartości na trójkąt Fereta (trójkąt ISO)
Otrzymany punkt
leży w obszarze
piasku gliniastego
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
30
30
d
60
=0,16 i d
10
=0,006
U = d
60
/d
10
= 27
3. Określamy wartość U
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
31
31
ANALIZA MAKROSKOPOWA
ANALIZA MAKROSKOPOWA
Analiza makroskopowa obejmuje
przybliżone i doraźne określenie,
bez użycia przyrządów
następujących cech gruntów:
•
rodzaj
(nazwa)
•
stan
•
wilgotność
•
barwa
•
zawartość węglanu wapnia w gruncie
Analiza makroskopowa ma duże znaczenie jako:
• badanie terenowe
• wstępne badanie laboratoryjne
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
32
32
KRYTERIA do makroskopowego rozpoznania stanu
gruntów SPOISTYCH (Plastycznych)
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
33
33
KRYTERIA do makroskopowego oznaczania stanu
gruntu SPOISTEGO wg ISO
Wskaźnik konsystencji
I
c
= (w
L
– w
n
)/I
p
Stopień plastyczności
I
L
= (w
n
– w
p
)/I
p
gdzie, wskaźnik plastyczności
I
p
= w
L
– w
p
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
34
34
STANY gruntów SPOISTYCH wg ISO i PN
w
n
– wilgotność naturalna gruntu,
w
L
– wilgotność gruntu odpowiadająca granicy płynności,
w
p
– wilgotność naturalna gruntu odpowiadająca granicy plastyczności,
I
p
– wskaźnik plastyczności.
w
L
i
w
p
określa się laboratoryjnie
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
35
35
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 1
• frakcja główna
• podfrakcje
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
36
36
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
• frakcje drugorzędne
• domieszki
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
37
37
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 2
• zawartość w gruncie:
• piasku,
• pyłu,
• iłu.
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
38
38
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 3
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
39
39
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 4
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
40
40
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 5
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
41
41
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 6
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
42
42
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 7
Krok 8
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
43
43
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 9
Krok 10
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
44
44
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
DROBNOZIARNISTYCH
DROBNOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 11
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
45
45
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
GRUBOZIARNISTYCH
GRUBOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 1
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
46
46
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
GRUBOZIARNISTYCH
GRUBOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
47
47
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
GRUBOZIARNISTYCH
GRUBOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 2
Krok 3
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
48
48
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
GRUBOZIARNISTYCH
GRUBOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 4
Krok 5
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
49
49
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
GRUBOZIARNISTYCH
GRUBOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 6
Krok 7
MG SS
MG SS
-
-
w 1
w 1
50
50
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT
Ó
Ó
W
W
GRUBOZIARNISTYCH
GRUBOZIARNISTYCH
-
-
ISO
ISO
Krok 8