Klasyfikacja gruntów „stara” wg PN-B-02480:1986
1
7
Ze względu na
pochodzenie, grunty budowlane
dzieli się na grunty:
-
naturalne
- takie, których szkielet powstał w wyniku procesów geolo-
gicznych na terenie Polski,
-
antropogeniczne
- grunty
nasypowe
utworzone z produktów gospodarczej
działalności człowieka (odpady komunalne, pyły dymnicowe, odpady
poflotacyjne itp.) w wysypiskach, zwałowiskach, budowlach ziemnych itp.
Grunty
naturalne
dzieli się na grunty:
-
rodzime
- grunty powstałe w miejscu zalegania w wyników procesów
geologicznych (wietrzenie, sedymentacja w środowisku wodnym itp.),
-
nasypowe
- grunty, które mogą być zarówno gruntami naturalnymi, jak i
antropogenicznymi -
powstałe w wyniku działalności człowieka w
wysypiskach, zwałowiskach, osadnikach wodnych, budowlach ziemnych itp.
Grunty
rodzime
ze względu na
zawartość części organicznych
(I
om
) dzieli
się na grunty:
-
mineralne
- I
om
≤
2%,
-
organiczne
- I
om
> 2%.
2
8
Grunty
rodzime mineralne
ze względu na
odkształcalność podłoża
dzieli się
na grunty:
- skaliste
- grunty rodzime - lite lub spękane - których próbki nie wykazują
zmian objętości ani rozpadu pod działaniem wody destylowanej i mają
wytrzymałość na ściskanie R
c
> 0,2 MPa,
-
nieskaliste
- grunty, które nie spełniają powyższych warunków.
Wśród gruntów
skalistych
ze względu na
wytrzymałość
wyróżniamy grunty:
-
skaliste twarde (ST)
- R
c
> 5 MPa,
-
skaliste miękkie (SM)
- R
c
≤
5 MPa.
Wśród
rodzimych gruntów organicznych
wydziela się:
-
grunty próchniczne (H)
- I
om
= 2 - 5%,
-
namuły piaszczyste (Nmp)
i
namuły gliniaste (Nmg)
- I
om
= 5 - 30 %,
-
gytie (Gy)
- namuły z domieszką CaCO
3
w ilości > 5%,
-
torfy (T)
- I
om
> 30%,
-
węgle brunatne (WB)
oraz
węgle kamienne (WK).
9
Grunty
mineralne rodzime
ze względu na
uziarnienie
dzieli się na grunty:
-
kamieniste
d
50
> 40 mm,
-
gruboziarniste
d
50
≤
40 mm oraz d
90
> 2 mm,
-
drobnoziarniste
d
90
≤
2 mm.
d
x
- średnica takiego ziarna (cząstki), od którego jest mniejszych (wagowo) x %
ziarn (cząstek) w badanym gruncie.
Frakcje uziarnienia
gruntów nieskalistych
Frakcją uziarnienia nazywamy zbiór ziarn lub cząstek zawartych w określonych
granicach pod względem rozmiaru (
ziarna
: d > 0,05 mm,
cząstki
: d < 0,05 mm);
wyrażane w % w stosunku do masy całej badanej próbki:
-
f. kamienista
f
k
d > 40 mm
-
f. żwirowa
f
ż
40 mm
≥
d > 2 mm
-
f. piaskowa
f
p
2 mm
≥
d > 0,05 mm
-
f. pyłowa
f
π
0,05 mm
≥
d > 0,002 mm
-
f. iłowa
f
i
0,002 mm
≥
d
3
10
Przy dalszej klasyfikacji gruntów spoistych stosuje się dodatkowo pojęcie
frakcji zredukowanych
: piaskowej -
f
p
’
, pyłowej -
f
π
’
i iłowej -
f
i
’
((((
))))
ż
k
i
,
,
p
i
,
,
p
f
f
100
f
100
'
f
++++
−−−−
⋅⋅⋅⋅
====
π
π
Podział gruntów
kamienistych
ze względu na
miejsce występowania wzglę-
dem skały macierzystej:
Zwietrzelina
KW
f
i
’
≤≤≤≤
2 %
Zwietrzelina
gliniasta
KWg
f
i
’ > 2 %
grunt występuje w
miejscu wietrzenia
skały macierzystej
Rumosz
KR
f
i
’
≤≤≤≤
2 %
Rumosz
gliniasty
KRg
f
i
’ > 2 %
grunt podlegał
transportowi, lecz
innemu niż wodny
Otoczaki
KO
---
grunt osadzony w
wodzie
11
Podział
gruntów gruboziarnistych
ze względu na
uziarnienie:
Żwir
Ż
f
i
’
≤≤≤≤
2 %
Żwir
gliniasty
Żg
f
i
’ > 2 %
f
k
+ f
ż
> 50 %
Pospółka
Po
f
i
’
≤≤≤≤
2 %
Pospółka
gliniasta
Pog
f
i
’ > 2 %
50 %
≥≥≥≥
f
k
+ f
ż
> 10%
4
12
Podział gruntów
drobnoziarnistych
ze względu na
spoistość:
•
Niespoiste
I
p
≤≤≤≤
1 %
•
Spoiste
I
p
> 1 %
-
mało spoiste
ms
1 % < I
p
≤≤≤≤
10 %
-
średnio spoiste
ss
10 % < I
p
≤≤≤≤
20 %
-
zwięzło spoiste
zs
20 % < I
p
≤≤≤≤
30 %
-
bardzo spoiste
bs
30 % < I
p
I
p
- wskaźnik plastyczności (definicja dalej)
13
Podział gruntów
drobnoziarnistych niespoistych
ze względu
na
uziarnienie:
Piasek gruby
Pr
d
50
> 0,5 mm
Piasek średni
Ps
0,5 mm
≥≥≥≥
d
50
> 0,25 mm
Piasek drobny
Pd
d
50
≤≤≤≤
0,25 mm
f
p
’ = 68 - 90 %
Piasek pylasty
P
ππππ
f
ππππ
’ = 10 - 30 %
f
i
’ = 0 - 2 %
5
14
Podział gruntów
drobnoziarnistych spoistych
ze względu
na uziarnienie -
trójkąt Fereta
:
15
Podział gruntów
nasypowych
ze względu na
przydatność dla
budownictwa:
• Nasyp budowlany
-
nB
- nasyp, którego rodzaj i stan
odpowiadają wymaganiom budowli ziemnych lub podłoża
pod budowle. To określenie dotyczy wszelkiego rodzaju
nasypów wykonywanych w sposób zaplanowany, czyli
takich których parametry, a głównie zagęszczenie, zostało
skontrolowane.
•
Nasyp nie odpowiadający wymaganiom budowlanym
(niebudowlany)
-
nN
- nasyp nie spełniający powyższych
warunków.
Podział ten dotyczy zarówno nasypów z gruntów natural-
nych, jak i antropogenicznych.
6
7
PARAMETRY GRUNTÓW BUDOWLANYCH
wzory aproksymacyjne według normy PN-81/B-03020
Kąt tarcia wewnętrznego - grunty niespoiste 0,2 ≤ I
D
≤ 1,0 (wg rys. 3 normy)
Grunt
)
(n
u
Φ
Φ
Φ
Φ
, st.
Ż
, Po
8379
,
34
239
,
7
++++
⋅⋅⋅⋅
D
I
Pr, Ps
8910
,
29
2116
,
6
++++
⋅⋅⋅⋅
D
I
Pd, P
π
9479
,
27
9271
,
4
++++
⋅⋅⋅⋅
D
I
Kąt tarcia wewnętrznego - grunty spoiste 0 ≤ I
L
≤ 0,75 (wg rys. 4 normy)
Grunt
)
(n
u
Φ
Φ
Φ
Φ
, st.
A
25
3333
,
17
++++
⋅⋅⋅⋅
−−−−
L
I
B
22
6667
,
18
++++
⋅⋅⋅⋅
−−−−
L
I
C
18
16
++++
⋅⋅⋅⋅
−−−−
L
I
D
13
3333
,
13
++++
⋅⋅⋅⋅
−−−−
L
I
Spójność - grunty spoiste j. w. (wg rys. 5 normy)
Grunt
)
(n
u
c
, kPa
A
L
I
29
,
0
50
⋅
B
L
I
27
,
0
40
⋅
C
L
I
07
,
0
30
⋅
D
L
I
32
,
0
60
⋅
Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej – grunty sypkie j. w. (wg rys.6b n-my)
Grunt
)
(
0
n
M
, kPa
Ż
, Po
68898
134271
67745
2
++++
⋅⋅⋅⋅
++++
⋅⋅⋅⋅
D
D
I
I
Pr, Ps
40481
51922
112982
2
++++
⋅⋅⋅⋅
++++
⋅⋅⋅⋅
D
D
I
I
Pd, P
π
26751
25072
90485
2
++++
⋅⋅⋅⋅
++++
⋅⋅⋅⋅
D
D
I
I
8
Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej – grunty spoiste j. w. (wg rys. 7b)
Grunt
)
(
0
n
M
, kPa
A
19800
376
,
0
37747
−−−−
++++
L
I
B
12375
342
,
0
26725
−−−−
++++
L
I
C
14754
466
,
0
29407
−−−−
++++
L
I
D
16826
545
,
0
30605
−−−−
++++
L
I
Edometryczny moduł ściśliwości wtórnej:
ββββ
====
)
(
0
)
(
n
n
M
M
ββββ
- wskaźnik skonsolidowania (tab. 3 normy)
Grunty niespoiste
Grunty spoiste
Ż
, Po
Pr, Ps
Pd, P
π
A
B
C
D
β
1,0
0,90
0,80
0,90
0,75
0,60
0,80
Gęstość objętościowa – grunty niespoiste j. w. (wg tab. 1 normy)
Grunt
Wilg.
ρ
(n)
,
t/m
3
mw
1,654 + 0,225
I
D
w
1,804 + 0,225
I
D
Ż
, Po
m
1,975 + 0,150
I
D
mw
1,604 + 0,225
I
D
w
1,775 + 0,150
I
D
Pr, Ps
m
1,925 + 0,150
I
D
mw
1,575 + 0,150
I
D
w
1,654 + 0,225
I
D
Pd, P
π
m
1,804 + 0,225
I
D
Gęstość objętościowa – grunty spoiste j. w. (wg tab. 2 normy)
Grunt
ρ
(n)
, t/m
3
ś
g, Pog
2,213 – 0,232 I
L
Pg
2,166 – 0,158 I
L
Π
p
2,116 – 0,158 I
L
Π
2,066 – 0,158 I
L
Gp
2,232 – 0,316 I
L
G
2,182 – 0,316 I
L
Gπ
2,132 – 0,316 I
L
Gpz
2,182 – 0,316 I
L
Gz
2,132 – 0,316 I
L
Gπz
2,032 – 0,316 I
L
Ip
2,147 – 0,474 I
L
I
2,029 – 0,390 I
L
Iπ
1,932 – 0,316 I
L
Wartości współczynników i
D
, i
C
oraz i
B
(wg Eurokodu 7)
1
m
B
c
q
q
c
m
D
q
'
ctg
'
c
'
A
V
H
1
i
i
,
'
tg
N
i
1
i
i
,
'
ctg
'
c
'
A
V
H
1
i
i
++++
γγγγ
φφφφ
++++
−−−−
====
====
φφφφ
−−−−
−−−−
====
φφφφ
++++
−−−−
====
====
gdzie:
H
– wartość składowej poziomej obciąŜenia, kN,
V
– wartość składowej pionowej obciąŜenia, kN
c’
– spójność efektywna, kPa,
Φ’ – efektywny kąt tarcia wewnętrznego,
A’=B’ L’
– efektywna powierzchnia fundamentu, m
2
.
((((
))))
((((
))))
'
L
/
'
B
1
'
L
/
'
B
2
m
m
B
++++
++++
====
====
gdy H działa w kierunku B’
((((
))))
((((
))))
'
B
/
'
L
1
'
B
/
'
L
2
m
m
L
++++
++++
====
====
gdy H działa w kierunku L’
W przypadku, gdy składowa pozioma obciąŜenia działa w kierunku tworzącym
kąt θ’ z kierunkiem L’, wartość m oblicza się ze wzoru:
θθθθ
++++
θθθθ
====
====
θθθθ
2
B
2
L
sin
m
cos
m
m
m
10
Wartości efektywne kąta tarcia wewnętrznego i spójności wg PN-B-3020:1974
- kąt tarcia wewnętrznego:
- spójność:
wartość efektywną spójności wg Z. Wiłuna można wyznaczyć z zależności:
2
,
1
c
'
c
)
n
(
u
====