ĆWICZENIE NR 1

KLASYFIKACJA GRUNTÓW

1. Wstęp

Za grunt budowlany, zgodnie z normą PN-86/B-02480, uznaje się tę część

skorupy ziemskiej, która współpracuje lub może współpracować z obiektem budowlanym,

stanowi jego element lub służy jako tworzywo do wykonania z niego budowli ziemnych.

2. Klasyfikacja gruntów według polskich norm (PN-86/B-02480)

Stosowana obecnie klasyfikacja (tabele w załączeniu) oparta jest na różnych

kryteriach, dobieranych tak, aby na ich podstawie można było wyróżnić grupy gruntów o
jednakowych lub zbliżonych cechach z punktu widzenia geologii inżynierskiej.

Ze względu na pochodzenie grunty dzieli się na antropogeniczne i naturalne.

Grunt antropogeniczny jest to grunt nasypowy utworzony z produktów gospodarczej

lub przemysłowej działalności człowieka (odpady komunalne, poflotacyjne itp.) w
wysypiskach, zwałowiskach, budowlach ziemnych itp.

Grunty naturalne — to grunty, których szkielet powstał w wyniku procesów
geologicznych. Dzieli się je ze względu na pochodzenie na: grunty rodzime i grunty
nasypowe.

Za grunt nasypowy należy uznać grunt naturalny przerobiony w wyniku działalności
człowieka, np. w wysypiskach, zwałowiskach, budowlach ziemnych. Grunty nasypowe

dzieli się ze względu na pochodzenie na:

− nasyp budowlany (NB) - grunt powstały wskutek kontrolowanego procesu

technicznego, np. w budowlach ziemnych,

− nasyp niebudowlany (NN) — grunt powstały w sposób niekontrolowany, np. w

zwałowiskach czy wysypiskach.

Przez pojęcie grunt rodzimy rozumie się grunt, który znajduje się w miejscu powstania
w wyniku procesów geologicznych.

Ze względu na zawartość substancji organicznej grunty rodzime dzieli się na:

− grunty mineralne,

− grunty organiczne.

Grunty mineralne są to grunty rodzime nie zawierające więcej niż 2% substancji

organicznej. Ze względu na wytrzymałość (odkształcenie podłoża) grunty mineralne dzieli
się na grunty skaliste mineralne i grunty nieskaliste mineralne.

− Grunty skaliste - to grunty rodzime lite lub spękane o nie przesuniętych blokach

(przy czym najmniejszy wymiar bloku musi przekraczać 10 cm), których próbki
nie wykazują zmian objętości ani nie rozpadają się pod działaniem wody

destylowanej i mają wytrzymałość na ściskanie R

c

> 0,2 MPa.

Grunty skaliste dzieli się ze względu na ich wytrzymałość na ściskanie, wyróżniając:

grunt skalisty twardy (ST), o wytrzymałości na ściskanie R

c

> 5 MPa, grunt skalisty

miękki (SM), o wytrzymałości na ściskanie R

c

≤ 5 MPa.

Inny podział gruntów skalistych uwzględnia stopień ich spękania.

Gruntem nieskalistym mineralnym nazywa się grunt, którego nie można

zaliczyć do gruntów skalistych (a więc jest rozdrobniony, bez silnych wiązań krystalicz-
nych), a w którym zawartość części organicznych wynosi 2% lub jest mniejsza.

Podstawowy podział gruntów nieskalistych mineralnych jest oparty na ich

uziarnieniu. Podstawą tej klasyfikacji jest procentowa zawartość poszczególnych frakcji w
danym gruncie i ich wzajemny stosunek. Pod pojęciem frakcji uziarnienia rozumie się

zbiór wszystkich ziarn (cząstek) gruntu nieskalistego o średnicach zastępczych (d)
znajdujących się w określonym zakresie wielkości.

Grunty organiczne dzieli się podobnie jak grunty mineralne na grunty organi-

czne skaliste i grunty organiczne nieskaliste.
Grunty organiczne skaliste dzieli się ze względu na stopień ich uwęglenia na węgiel

brunatny i węgiel kamienny.
Gruntem nieskalistym organicznym nazywa się grunt rodzimy, w którym zawartość części

organicznych (I

om

) jest większa niż 2%. Podział tych gruntów (wg PN-86/B-02480) został

dokonany częściowo na podstawie procentowej zawartości części organicznych oraz

innych domieszek i ich genezy.

Zgodnie z tym podziałem wyróżnia się następujące grupy nieskalistych gruntów

organicznych:

− grunty próchniczne — grunty nieskaliste zawierające ponad 2% części orga-

nicznych pochodzenia roślinnego (obumarłej flory i mikrofauny),

− namuły - grunty powstałe w wyniku osadzania się substancji mineralnych i

organicznych w środowisku wodnym; piaszczyste lub gliniaste,

− gytie — namuły o zawartości węglanu wapnia ponad 5%, który może wiązać

szkielet gruntu, nadając mu charakter gruntu skalistego o niskiej wartości wytrzy-

małości na ściskanie R

c

.

− torfy — grunty powstałe z obumarłych i podlegających stopniowej karbonizacji

części roślinnych o zawartości części organicznych na ogół ponad 30%.

Z genetycznego punktu widzenia grunty organiczne podzielić można na:
− grunty (skały) o różnej genezie, pochodzenia lądowego lub wodnego wzbogacone,

zwykle wtórnie (postsedymentacyjnie), w próchnicę lądową. Mieszczą się one w
grupie gruntów próchnicznych wg normy PN-86/B-02480 i dość zasadniczym

problemem jest ustalenie górnej zawartości substancji organicznej, jaka może w
nich występować oraz jej charakteru;

− mady — utwory facji powodziowej, zawierające różną ilość substancji organicznej,

stąd też teoretycznie można je włączyć do wyżej wymienionej grupy;

− grunty organiczne pochodzenia wodnego — bagienne — torfy o zawartości

substancji organicznej już od 20%;

− grunty organiczne pochodzenia wodnego — jeziorne — ogólnie uznawane za gytie,

o zawartości substancji organicznej już od 2% i zmiennym stosunku ilościowym
pozostałych dwóch składników: węglanu wapnia i części mineralnych -

bezwęglanowych;

− grunty (skały) organiczne o różnym stopniu przeobrażenia polegającego na

uwęgleniu substancji organicznej, zachodzącym pod wpływem różnych czynników

− węgle brunatne, węgle kamienne.

Grunty zaliczone do każdej z tych grup charakteryzują się odrębnymi właściwościami

wynikającymi z ich genezy i powinny być traktowane oddzielnie ze względu na różny

charakter występującej w nich substancji organicznej, stosunki wodne, teksturę, a także
różny charakter substancji mineralnej. Grunty próchniczne i mady, zwłaszcza te o niskiej

zawartości substancji organicznej (do 3-4%), są na ogół badane podobnie jak grunty
mineralne, z uwzględnieniem oczywiście zawartości substancji organicznej. Przy badaniu

tych gruntów korzysta się zwykle z zawartych w normach budowlanych metod i niekiedy
klasyfikacji.

W instrukcji powołana została norma PN – 86/B – 02480 dotycząca klasyfikacji

gruntów budowlanych. W klasyfikacji gruntów obowiązuje również norma: PN-EN ISO
14688-1:2006; Badania geotechniczne – Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów.

Schemat podziału gruntów budowlanych

wg PN-86/B-02480

Podział gruntów skalistych ze względu na spękanie (

wg PN-86/B-02480

)

Nazwa gruntu

Symbol

Określenie

Skala lita

Li

brak widocznych spękań (szczeliny o

szerokości ≤ 0,1 mm)

Skała mało spękana

Ms

szczeliny występują nie gęściej niż co 1 m

i mają szerokość nie większą niż 1 mm

Skala średnio spękana

Ss

szczeliny występują gęściej niż co 1 m i mają

szerokość nie większą niż 1 mm lub szczeliny
występują nie gęściej niż co 1 m, lecz mają
szerokość większą niż 1 mm

Skała bardzo spękana

Bs

szczeliny występują gęściej niż co 1 m i mają
szerokość większą niż 1 mm

Frakcje gruntów nieskalistych (

wg PN-86/B-02480

)

Nazwa frakcji

Symbol procentowej

zawartości frakcji w masie

szkieletu gruntowego

Zakres średnic

zastępczych d, mm

Kamienista
Żwirowa

Piaskowa
Pyłowa

Iłowa

f

k

f

ż

f

p

f

π

f

i

d > 40

40 ≥ d >2

2 ≥ d > 0,05

0,05 ≥ d > 0,002

0,002 ≥ d

Klasyfikacja gruntów nieskalistych mineralnych wg

PN-86/02480

Grunt Nazwa

gruntu

Symbol

Uziarnienie

Dodatkowe kryteria lub

nazwa

zwietrzelina KW

f

i

≤ 2%

zwietrzelnia
gliniasta

KWg f

i

> 2%

grunty występujące w

miejscu wietrzenia skały w

stanie nienaruszonym

rumosz KR f

i

≤ 2%

Rum7osz gliniasty

KRg

f

i

> 2%

grunt występuje poza

miejscem wietrzenia skały

pierwotnej, lecz nie podlegał

procesom transportu i

osadzania w wodzie

Kamienisty

d

50

> 40 mm

otoczaki

KO

grunt osadzony w wodzie

żwir

Ż

f

i

≤ 2%

żwir gliniasty

Żg f

i

> 2%

f

k

+ f

z

> 50%

pospółka Po

f

i

≤ 2%

Gruboziarnisty

d

50

≤ 40 mm

d

90

> 2 mm

pospółka gliniasta

Pog

f

i

> 2%

50% ≥ f

k

+ f

z

>

10%

zawartość frakcji %

> 2

mm

> 0,5

mm

> 0,25

mm

piasek gruby

Pr

< 10

> 50

-

d

50

> 0,5 mm

piasek średni

Ps

< 10

< 50

> 50

0,5 mm ≥ d

50

> 0,25 mm

piasek drobny

Pd

< 10

< 50

< 50

d

50

≤ 0,25 mm

Niespo

isty

(sypki)

I

p

≤

1%

piasek pylasty

Pπ

< 10

< 10

< 10

f

p

= 68-90%; f

π

= 10-30%;

f

i

= 0-20%

f

p

f

π

f

i

piasek gliniasty

Pg

60-98

0-30

2-10

pył piaszczysty

πp

30-70 30-70 0-10

pył

π

0-30 60-100 0-10

mało spoiste

I

p

= 1-10 %

glina

piaszczysta Gp 50-90 0-30 10-20

glina

G 30-60 30-60 10-20

glina pylasta

Gπ

0-30 30-90 10-20

średnio spoiste

I

p

= 10-20 %

glina piaszczysta
zwięzła

Gpz 50-80 0-30 20-30

glina zwięzła

Gz 20-50 20-50 20-30

glina pylasta

zwięzła

Gπz

0-30 50-80 20-30

zwięzło spoiste

I

p

= 20-30 %

ił

piaszczysty

Ip 50-70 0-20 30-50

ił I

0-50

0-50

30-100

Drobnoziarnisty

d

90

≤

2 mm

Sp

oisty

I

p

> 1%

ił pylasty

Iπ

0-20 50-70 30-50

bardzo spoiste

I

p

> 30 %

Zawartość frakcji, symbole i proponowane polskie nazwy

gruntów wg

PN-EN ISO 14688

Zawartość frakcji [%]

Lp. Rodzaj

gruntu Symbol

Cl (f

i

)

Si (f

π)

Sa (f

p

) Gr

(f

ż

)

1 Żwir

Gr

do 3

0 – 15

0 – 20

80 – 100

2 Żwir piaszczysty

saGr

do 3

0 – 15

20 – 50

50 – 80

3 Piasek

ze

żwirem

(pospółka)

grSa

do 3

0 – 15

50 – 80

20 – 50

Piasek drobny

F

Piasek średni

M Sa

4

Piasek gruby

C

do 3

0 – 15

85 – 100

0 – 20

Żwir pylasty

siGr

5 Żwir ilasty

(pospółka ilasta)

clGr

do 3

15 – 40

0 – 20

40 – 85

Żwir pylasto-
piaszczysty

sasiGr

6 Żwir piaszczysto-

pylasty
(pospółka ilasta)

sisaGr

do 3

15 – 40

20 – 45

40 – 65

7 Piasek pylasty ze

żwirem

grsiSa

grclSa

do 3

15 – 40

40 – 65

20 – 40

8

Piasek zapylony
(zailony)

siSa

clSa

do 3

15 – 40

40 – 85

0 – 20

9

Żwir ilasty
pył ze żwirem

grSi

grclSi

siGr

0 – 8

40 – 80

0 – 20

20 – 60

Glina
pylasta

saclSi

8-17 33-72

20-60

10 Glina

Glina
ilasta

sasiCl

8-31 25-65

20-60

11 pył Si

0-10

72-100

0-20

12 pył ilasty

clSi

8-20

65-90

0-20

13 ił Cl

25-60

0-60

0-40

14 ił pylasty

siCl

20-40

48-80

0-20

14 Grunty

różne

10 – 30

20 – 40

30 – 40

20 – 40

15 Symbole

dla

zwietrzelin

20 – 40

20 – 40

30 – 40

10 – 30

40 – 60

30 – 60

16 Grunty

organiczne

Or

Zasady klasyfikowania gruntów

wg PN-EN ISO 14688

Kryterium Grupa

gruntów

Kryteria

kwalifikacji

Podział na grupy o podobnych właściwościach

Dalsze podpodziały

odpowiednio do

Grunty
niewykazujące
spójności w
stanie mokrym

bardzo
gruboziarniste

większość
cząstek
> 200 mm

Bo xBo

boCo

coBo

większość
cząstek
> 63 mm

Co saCo,

grCo

sagrCo

Wymagają specjalnych
oznaczeń

większość
cząstek > 2 mm

Gr

coGr

saGr,
grSa

cosaGr


sasiGr, grsiSa

Wymiarów cząstek
(rozkładu uziarnienia)
Kształtu krzywej
uziarnienia
Zagęszczenia
Przepuszczalności

gruboziarniste

większość
cząstek
> 0,063 mm

Sa siGr,

clGr
orSa

siSa, clSa, saclGr

(Składu mineralnego)
(Kształtu cząstek)

Grunty
wykazujące
spójność w
stanie
mokrym

o małej
plastyczności
wykazujące
dylatancję

Si saSi

clSi,
siCl

sagrSi
saclSi

drobnoziarniste

plastyczne
niewykazujące
dylatancji

Cl

orSi,
orCl

Plastyczności
Wilgotności
Wytrzymałości,
Wrażliwości.
Ściśliwości,
Sztywności.

sagrCl

Składu mineralnego iłu

Barwa
ciemna,
mała gęstość

organiczne

Or

saOr,
siOr

clOr

Wymagają specjalnych
oznaczeń

Nienaturalne antropogeniczne

materiał wytworzony przez
człowieka

Wymagające
specjalnych badań

przemieszczane Mg

xMg

przemieszczony materiał naturalny

Jak dla gruntów
naturalnych

Objaśnienia symboli

Grunt

Składnik główny

Składnik drugorzędny lub domieszka

Głaziki
Kamienie
Żwir
Piasek
Pył

Ił
Organiczny
Sztuczny

Bo
Co
Gr
Sa
Si
Cl
Or
Mg

bo
co
gr
sa
si
cl
or
-
x

Gr(gr) i Sa(sa) można dzielić na drobne F(f), średnie
M(m) lub grube C(c)




każda kombinacja składników

Zaleca się, aby
przypadki wymagające
specjalnego rozważenia
były klasyfikowane
zgodnie z
wymaganiami
krajowymi lub
projektowymi