Geologia Stosowana I

Geologia Stosowana I

Gruntoznawstwo

Gruntoznawstwo

dr Ireneusz
Gawriuczenkow

Zasady zaliczenia

Zasady zaliczenia

-

Wykłady nie są obowiązkowe;

Wykłady nie są obowiązkowe;

-

Wykłady 10 tygodni (20 godzin);

Wykłady 10 tygodni (20 godzin);

- Wykłady kończą się egzaminem;

- Wykłady kończą się egzaminem;

Literatura

Literatura

Wykład

Wykład

-

Grabowska-Olszewska B., Siergiejew J.M., (red.) 1977;

Grabowska-Olszewska B., Siergiejew J.M., (red.) 1977;

Gruntoznawstwo.

Gruntoznawstwo.

Wydawnictwa Geologiczne Warszawa

Wydawnictwa Geologiczne Warszawa

-

Grabowska-Olszewska B. (red.) 1998;

Grabowska-Olszewska B. (red.) 1998;

Geologia stosowana.

Geologia stosowana.

Właściwości gruntów nienasyconych.

Właściwości gruntów nienasyconych.

PWN Warszawa.

PWN Warszawa.

-

Mitchell J.K., 1993. Fundamentals of soil behavior. John Wiley

Mitchell J.K., 1993. Fundamentals of soil behavior. John Wiley

&Sons, Inc, New York.

&Sons, Inc, New York.

Ćwiczenia

Ćwiczenia

- Myślińska E. 1992, 1998, 2001, 2006

- Myślińska E. 1992, 1998, 2001, 2006

Laboratoryjne badania

Laboratoryjne badania

gruntów

gruntów

PWN, UW

PWN, UW

Program Wykładów

Program Wykładów

1.

1.

Charakterystyka fazy stałej gruntów

Charakterystyka fazy stałej gruntów

-

kryteria stosowane w różnych klasyfikacjach

kryteria stosowane w różnych klasyfikacjach

-

skład mineralny, chemiczny, domieszki

skład mineralny, chemiczny, domieszki

-

ilościowe charakterystyki fazy stałej

ilościowe charakterystyki fazy stałej

2.

2.

Charakterystyka fazy ciekłej gruntów

Charakterystyka fazy ciekłej gruntów

-

klasyfikacja wód występujących w gruntach

klasyfikacja wód występujących w gruntach

-

fizyczne właściwości gruntów jako efekt wzajemnego

fizyczne właściwości gruntów jako efekt wzajemnego

oddziaływania między fazą stałą i ciekłą

oddziaływania między fazą stałą i ciekłą

-

zmiany objętościowe gruntów w strefie aeracji

zmiany objętościowe gruntów w strefie aeracji

3.

3.

Charakterystyka gruntów jako układu trójfazowego

Charakterystyka gruntów jako układu trójfazowego

-

tekstury, struktury i mikrostruktury

tekstury, struktury i mikrostruktury

-

genetyczno litologiczna klasyfikacja gruntów o różnej pozycji

genetyczno litologiczna klasyfikacja gruntów o różnej pozycji

stratygraficznej i jej korelacja z właściwościami

stratygraficznej i jej korelacja z właściwościami

Wprowadzenie

Wprowadzenie

Geologia Stosowana – nauka o ziemi, która zajmuje się

Geologia Stosowana – nauka o ziemi, która zajmuje się

praktycznym wykorzystaniem badań różnych dziedzin geologii

praktycznym wykorzystaniem badań różnych dziedzin geologii

(Geologia Złóż, Geologia Inżynierska, Hydrogeologia itp.)

(Geologia Złóż, Geologia Inżynierska, Hydrogeologia itp.)

Geologia
Stosowana

Gruntoznawst
wo

Geologia
inżynierska

Geomechanika

Wprowadzenie cd.

Wprowadzenie cd.

Geologia inżynierska – jest nauką zajmującą się zastosowaniem

Geologia inżynierska – jest nauką zajmującą się zastosowaniem

geologii do praktyki inżynierskiej,

geologii do praktyki inżynierskiej,

Geomechanika – nauka zajmująca się badaniami właściwości

Geomechanika – nauka zajmująca się badaniami właściwości

mechanicznych gruntów skalistych

mechanicznych gruntów skalistych

Gruntoznawstwo

Gruntoznawstwo

– nauka zajmująca się badaniem fizycznych,

– nauka zajmująca się badaniem fizycznych,

fizyko-mechanicznych właściwości gruntów w zależności od

fizyko-mechanicznych właściwości gruntów w zależności od

ich składu mineralnego, gazowego, chemizmu wód porowych,

ich składu mineralnego, gazowego, chemizmu wód porowych,

właściwości fizykochemicznych, magnetycznych oraz rodzaju

właściwości fizykochemicznych, magnetycznych oraz rodzaju

struktury i tekstury, wynikających z genezy i przemian

struktury i tekstury, wynikających z genezy i przemian

postsedymentacyjnych. Gruntoznawstwo zajmuje się

postsedymentacyjnych. Gruntoznawstwo zajmuje się

badaniem gruntów nieskalistych.

badaniem gruntów nieskalistych.

Definicje

Definicje

„

„

Grunt” – w technice budowlanej nazywamy tworzywo zewnętrznych

Grunt” – w technice budowlanej nazywamy tworzywo zewnętrznych

warstw skorupy ziemskiej, znajdujących się w zasięgu wpływu

warstw skorupy ziemskiej, znajdujących się w zasięgu wpływu

obciążeń nowo wznoszonych budynków lub używanych do budowy

obciążeń nowo wznoszonych budynków lub używanych do budowy

obiektów inżynierskich (Wiłun Z. 1969)

obiektów inżynierskich (Wiłun Z. 1969)

„

„

Grunt” – określa zbiór dowolnych rozdrobnionych okruchów

Grunt” – określa zbiór dowolnych rozdrobnionych okruchów

skalnych, powstałych ze skał litych na skutek działania

skalnych, powstałych ze skał litych na skutek działania

destrukcyjnych procesów geologicznych, takich jak wietrzenie,

destrukcyjnych procesów geologicznych, takich jak wietrzenie,

erozja, transport itp. (Rossiński B. 1966)

erozja, transport itp. (Rossiński B. 1966)

„

„

Grunt” – są to dowolne skały i gleby, badane jako ewentualny obiekt

Grunt” – są to dowolne skały i gleby, badane jako ewentualny obiekt

inżynierskiej działalności człowieka. (Siergiejew J.M. 1973)

inżynierskiej działalności człowieka. (Siergiejew J.M. 1973)

„

„

Grunt” – jest to skała występująca w podłożu lub otoczeniu obiektu

Grunt” – jest to skała występująca w podłożu lub otoczeniu obiektu

działalności ludzkiej, która współdziała lub będzie współdziałać z

działalności ludzkiej, która współdziała lub będzie współdziałać z

tym obiektem. (Kowalski W.C. 1975)

tym obiektem. (Kowalski W.C. 1975)

Grunt budowlany – ta część skorupy ziemskiej, która współpracuje lub

Grunt budowlany – ta część skorupy ziemskiej, która współpracuje lub

może współpracować z obiektem budowlanym, stanowi jego

może współpracować z obiektem budowlanym, stanowi jego

element lub służy jako tworzywo do wykonania z niego budowli

element lub służy jako tworzywo do wykonania z niego budowli

ziemnych. PN-86/B-02480

ziemnych. PN-86/B-02480

Klasyfikacja gruntów wg PN-86/B-

Klasyfikacja gruntów wg PN-86/B-

02480

02480

Grunty budowlane

Grunty

antropogenicz

ne

Grunty
naturalne

Rodzime

Nasypowe

Budowlan
y

Niebudowlan
y

Mineraln
e

Organiczn
e

Organiczn
e

Mineraln
e

Skaliste

Nieskalist
e

Skaliste

Nieskalist
e

Węgiel
brunatn
y

Namuł

Gytia

Torf

Węgiel
kamienn
y

Grunt

próchniczy

Pochodzenie

Części

organiczne

Części organiczne

Przydatność

dla

budownictwa

Odkształceni

a podłoża

Uwęglenie

subs.

organicznej

Geneza i

zawartość subs.

organicznej

Odkształceni

a podłoża

Uziarnienie

Klasyfikacja gruntów wg PN-86/B-

Klasyfikacja gruntów wg PN-86/B-

02480

02480

Drobno
ziarnist
e

Grubo
ziarniste

Kamienist
e

Zwietrzeli
na

Zwietrzeli
na
gliniasta

Rumosz Rumosz

gliniast
y

Otoczak
i

Żwi
r

Żwir
gliniast
y

Pospółka Pospółka

gliniasta

Spoist
e

Niespoist
e

Piase
k
gruby

Piase
k
średn
i

Piasek
drobn
y

Piasek
pylast
y

Piasek
gliniast
y

Pył
piaszczysty

Pył

Glina
piaszczyst
a

Glina

Glina
pylast
a

Glina
piaszczyst
a zwięzła

Glina
zwięzła

Glina
pylasta
zwięzła

Ił pylasty

Ił
piaszczysty

Ił

Uziarnienie

Geneza

Uziarnienie

Spoistość

Uziarnienie

Uziarnienie

Klasyfikacje stosowane w innych

Klasyfikacje stosowane w innych

krajach

krajach

Wstępny podział gruntów

Wstępny podział gruntów

Podstawowe grupy gruntów

Podstawowe grupy gruntów

Kryteria

Kryteria

wydzieleń

wydzieleń

symbo

symbo

l

l

Nazwa gruntu

Nazwa gruntu

Grunty grubo-

Grunty grubo-

ziarniste

ziarniste

(sypkie)

(sypkie)

(ponad 50%

(ponad 50%

ziarn o

ziarn o

wymiarach

wymiarach

większych niż

większych niż

0,075 mm)

0,075 mm)

żwiry

żwiry

( ponad

( ponad

50% ziarn o

50% ziarn o

wymiarach

wymiarach

większych niż

większych niż

4,75 mm)

4,75 mm)

czyste żwiry

czyste żwiry

(mniej niż 5%

(mniej niż 5%

iłu lub pyłu)

iłu lub pyłu)

C

C

u

u

≥4

≥4

GW

GW

żwir nierównomiernie

żwir nierównomiernie

uziarniony

uziarniony

C

C

u

u

<4

<4

GP

GP

żwir równomiernie

żwir równomiernie

uziarniony

uziarniony

żwir z pyłem i

żwir z pyłem i

iłem (ponad

iłem (ponad

12%)

12%)

PI

PI

<4

<4

GM

GM

żwir pylasty

żwir pylasty

PI

PI

>7

>7

GC

GC

żwir ilasty (gliniasty)

żwir ilasty (gliniasty)

piaski

piaski

(ponad

(ponad

50% ziarn o

50% ziarn o

wymiarach

wymiarach

mniejszych niż

mniejszych niż

4,75 mm)

4,75 mm)

czyste piaski

czyste piaski

(mniej niż 5%

(mniej niż 5%

iłu i pyłu)

iłu i pyłu)

C

C

u

u

≥6

≥6

SW

SW

piasek

piasek

nierównomiernie

nierównomiernie

uziarniony

uziarniony

C

C

u

u

<6

<6

SP

SP

piasek równomiernie

piasek równomiernie

uziarniony

uziarniony

piaski z pyłem i

piaski z pyłem i

iłem (ponad

iłem (ponad

12%)

12%)

PI

PI

<4

<4

SM

SM

piasek pylasty

piasek pylasty

PI

PI

>7

>7

SC

SC

piasek ilasty

piasek ilasty

(gliniasty)

(gliniasty)

Grunty

Grunty

drobno-

drobno-

ziarniste

ziarniste

( ponad 50%

( ponad 50%

cząstek o

cząstek o

wymiarach

wymiarach

mniejszych niż

mniejszych niż

0,075 mm)

0,075 mm)

pyły i iły

pyły i iły

(w

(w

L

L

<50%)

<50%)

nieorganiczne

nieorganiczne

PI

PI

>7 PI>linią

>7 PI>linią

A

A

CL

CL

ił chudy

ił chudy

PI

PI

<4 PI>linią

<4 PI>linią

A

A

ML

ML

pył

pył

organiczne

organiczne

OL

OL

ił lub pył organiczny

ił lub pył organiczny

pyły i iły

pyły i iły

(w

(w

L

L

>50%)

>50%)

nieorganiczne

nieorganiczne

PI ponad linią

PI ponad linią

A

A

CH

CH

ił tłusty

ił tłusty

PI poniżej linii

PI poniżej linii

A

A

MH

MH

pył sprężysty

pył sprężysty

organiczne

organiczne

OH

OH

ił lub pył organiczny

ił lub pył organiczny

Grunty o wysokiej zawartości substancji organicznej,

Grunty o wysokiej zawartości substancji organicznej,

PT

PT

torf

torf

Klasyfikacja gruntów dla celów inżynierskich ASTM D
2487-93

Klasyfikacje stosowane w innych

Klasyfikacje stosowane w innych

krajach

krajach

Grupy gruntów i ich symbole

Grupy gruntów i ich symbole

Podgrupy i ich opis identyfikacyjny

Podgrupy i ich opis identyfikacyjny

Żwir piaszczysty piasek ze żwirek

Żwir piaszczysty piasek ze żwirek

Zawartość

Zawartość

cząstek <

cząstek <

0,06mm

0,06mm

(%)

(%)

Granica

Granica

płynnoś

płynnoś

ci (%)

ci (%)

nazwa i symbol podgrupy

nazwa i symbol podgrupy

Grunty

Grunty

grubo-

grubo-

ziarniste

ziarniste

(mniej niż

(mniej niż

35%

35%

cząstek o

cząstek o

wymiarac

wymiarac

h

h

mniejszyc

mniejszyc

h niż 0,06

h niż 0,06

mm)

mm)

Żwiry

Żwiry

(ponad

(ponad

50%

50%

ziarn

ziarn

większyc

większyc

h niż 2

h niż 2

mm)

mm)

Żwir (G) z niewielką

Żwir (G) z niewielką

domieszką pyłu lub iłu

domieszką pyłu lub iłu

0-5

0-5

Żwir nierównomiernie uziarniony

Żwir nierównomiernie uziarniony

Żwir równomiernie uziarniony

Żwir równomiernie uziarniony

Żwir pylasty (G-M)

Żwir pylasty (G-M)

Żwir ilasty (G-C)

Żwir ilasty (G-C)

5-15

5-15

Żwir pylasty nie- lub równomiernie

Żwir pylasty nie- lub równomiernie

uziarniony

uziarniony

Żwir gliniasty jw.

Żwir gliniasty jw.

Żwir bardzo pylasty

Żwir bardzo pylasty

(GM)

(GM)

Żwir bardzo ilasty (GC)

Żwir bardzo ilasty (GC)

15-35

15-35

Żwir bardzo pylasty we wszystkich

Żwir bardzo pylasty we wszystkich

zakresach plastyczności

zakresach plastyczności

Żwir bardzo ilasty jw.

Żwir bardzo ilasty jw.

Piaski

Piaski

(ponad

(ponad

50%

50%

ziarn

ziarn

mniejszy

mniejszy

ch niż 2

ch niż 2

mm)

mm)

Piasek (S) z niewielką

Piasek (S) z niewielką

domieszką pyłu

domieszką pyłu

0-5

0-5

Piasek nierównomiernie uziarniony

Piasek nierównomiernie uziarniony

Piasek równomiernie uziarniony

Piasek równomiernie uziarniony

Piasek pylasty (S-M)

Piasek pylasty (S-M)

Piasek gliniasty (S-C)

Piasek gliniasty (S-C)

5-15

5-15

Piasek nie lub równomiernie

Piasek nie lub równomiernie

uziarniony

uziarniony

Piasek gliniasty jw.

Piasek gliniasty jw.

Piasek bardzo pylasty

Piasek bardzo pylasty

SM

SM

Piasek bardzo ilasty

Piasek bardzo ilasty

SC

SC

15-35

15-35

Piasek bardzo pylasty we wszystkich

Piasek bardzo pylasty we wszystkich

zakresach plastyczności

zakresach plastyczności

Piasek bardzo ilasty jw.

Piasek bardzo ilasty jw.

Klasyfikacja gruntów dla celów inżynierskich BS 5930,1981

Grunty

Grunty

drobno-

drobno-

ziarniste

ziarniste

(ponad

(ponad

35%

35%

cząstek o

cząstek o

wymiarac

wymiarac

h

h

mniejszyc

mniejszyc

h niż 0,06

h niż 0,06

mm)

mm)

Pyły i

Pyły i

gliny ze

gliny ze

żwirem

żwirem

lub

lub

piaszczys

piaszczys

te

te

Pył ze żwirem

Pył ze żwirem

(MG)

(MG)

Glina (Ił) ze

Glina (Ił) ze

żwirem (CG)

żwirem (CG)

35-65

35-65

<35

<35

35-50

35-50

50-70

50-70

70-90

70-90

>90

>90

Pył ze żwirem o plastycznośći

Pył ze żwirem o plastycznośći

niskiej (MLG)

niskiej (MLG)

średniej (MIG)

średniej (MIG)

wysokiej (MHG)

wysokiej (MHG)

b. wysokiej (MVG)

b. wysokiej (MVG)

ekstremalnie wysokiej (MEG)

ekstremalnie wysokiej (MEG)

Glina ze żwirem podział jw.

Glina ze żwirem podział jw.

Pyły iły

Pyły iły

Pył piaszczysty

Pył piaszczysty

(MS) Glina (Ił)

(MS) Glina (Ił)

piaszczysty

piaszczysty

(CS)

(CS)

Pył (M)

Pył (M)

Ił (C)

Ił (C)

65-100

65-100

<35

<35

35-50

35-50

50-70

50-70

70-90

70-90

>90

>90

Pył piaszczysty podział jak dla

Pył piaszczysty podział jak dla

(MG)

(MG)

Glina piaszczysta jw.

Glina piaszczysta jw.

Pył podział jak dla iłu(C)

Pył podział jak dla iłu(C)

Ił o plastyczności

Ił o plastyczności

niskiej (CL)

niskiej (CL)

średniej (CI)

średniej (CI)

wysokiej (CH)

wysokiej (CH)

b. wysokiej (CV)

b. wysokiej (CV)

ekstremalnie wysokiej (CE)

ekstremalnie wysokiej (CE)

Grunty

Grunty

organiczn

organiczn

e

e

Oznaczone literą O przed dowolną

Oznaczone literą O przed dowolną

grupą gruntów

grupą gruntów

Plastyczność oznacz się jak dla pyłu i iłu

Plastyczność oznacz się jak dla pyłu i iłu

Torf

Torf

Szczątki organiczne mogą być włókniste lub bezpostaciowe

Szczątki organiczne mogą być włókniste lub bezpostaciowe

Klasyfikacja gruntów dla celów inżynierskich BS 5930,1981

Klasyfikacje stosowane w innych

Klasyfikacje stosowane w innych

krajach

krajach

Klasyfikacje stosowane w innych

Klasyfikacje stosowane w innych

krajach

krajach

Klasyfikacja proponowana dla Unii

Klasyfikacja proponowana dla Unii

Europejskiej

Europejskiej

Naturaln
e

Antropogenicz
ne

Naturaln
e

Sztuczne

Wulkaniczn
e

Organiczn
e

B.
Gruboziarniste

Gruboziarnist
e

Drobnoziarnis
te

Głazy Kamieni

e

Żwiry

Piaski

Pył
y

Iły

Miejsce osadzenia

rodzaj materiału

pochodzenie (niska gęstość właściwa)

zawartość substancji
organicznej

skład granulometryczny

Schemat podziału gruntów według PN-EN ISO 14688-1 oraz PN-EN ISO
14688-2

Porównanie różnych klasyfikacji

Porównanie różnych klasyfikacji

Porównanie różnych klasyfikacji

Porównanie różnych klasyfikacji

Porównanie różnych klasyfikacji

Porównanie różnych klasyfikacji