TRÓJKĄT FERETA
Na bokach trójkąta odszukuje się punkty
odpowiadające zawartości frakcji iłowej, pyłowej i
piaskowej.
Z tych punktów prowadzi się linie równoległe do
odpowiednich boków trójkąta:
• Z punktu odpowiadającego zawartości frakcji
iłowej (na prawym boku trójkąta) – równoległą do
podstawy trójkąta, czyli linie poziomą,
• Z punktu odpowiadającego zawartości frakcji
pyłowej (na podstawie trójkąta) – równoległą do
lewego boku trójkąta,
• Z punktu odpowiadającego zawartości frakcji
piaskowej (na lewym boku trójkąta) – równoległą
do prawego boku.Wszystkie trzy linie przetną się
w jednym punkcie, który wskaże rodzaj gruntu.
WŁAŚCIWOŚCI
MECHANICZNE
GRUNTÓW
NOŚNOŚĆ
• Nośność to zdolność gruntu do
przenoszenia obciążeń, inaczej – to
maksymalne obciążenie, jakie nie
powoduje jeszcze szkodliwych
odkształceń gruntu.
W odniesieniu do drogi pod nośnością gruntu rozumie się
nośność górnej warstwy podłoża, na której umieszczona jest
podbudowa. Obciążeniem są naciski wywierane przez
przejeżdżające pojazdy.
• Wyraża się stosunkiem obciążenia do
powierzchni.
• Zależy od zagęszczenia gruntu, a w
przypadku gruntów spoistych również od
jego wilgotności.
• W gruntach niespoistych,
przepuszczalnych, nośność obniża nawet
o 50 % , jeżeli grunt nie jest należycie
zagęszczony.
• W gruntach spoistych,
nieprzepuszczalnych, obniżenie może być
jeszcze większe i dochodzić do 75%.
• Niezależnie od tego zawartość wody w
gruntach spoistych obniża nośność nawet
o 65 %.
• Jeżeli przy słabym zagęszczeniu wystąpi
jednocześnie duże nawilgocenie, to grunt
spoisty traci całą swoją nośność.
TARCIE WEWNĘTRZNE
• Występuje w gruncie wskutek oporu,
który stawiają przesuwane względem
siebie ziarna.
• Kąt tarcia wewnętrznego oznacza się jako
φ.
• Zależy od kształtu ziaren i stopnia
zagęszczenia gruntu. Kąt φ jest tym
mniejszy, im więcej jest w gruncie
ziarnistym cząstek ilastych.
SPÓJNOŚĆ
• Jest wynikiem przyciągającego działania
sił cząsteczkowych i sił włoskowatości
oraz wiążącego działania roztworów
koloidalnych.
• Występuje tylko w gruntach spoistych
(gliny,iły).
• Spójność gruntu maleje ze wzrostem
stopnia wilgotności.
• Dzięki siłom spoistości pionowo odcięte
ściany gruntów spoistych mogą się do
pewnych granic utrzymywać w stanie
nienaruszonym.
WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCINANIE
• Wytrzymałość gruntów na ścinanie jest to
opór jaki stawiają one naprężeniom
ścinającym w badanym punkcie (po
pokonaniu tego oporu w gruncie
następuje przesuw pewnej części gruntu
w stosunku do pozostałej).
• Zależy od tarcia wewnętrznego gruntu i
jego spójności.
• Jeżeli ciężar gruntu na krawędzi wykopu
przewyższy wartość sił tarcia
wewnętrznego i spójności, następuje
osunięcie się (ścięcie) górnej części
ściany do wykopu po określonej
płaszczyźnie.
• Klin odłamu- osunięta część gruntu
• Płaszczyzna odłamu- płaszczyzna, po której
nastąpiło osunięcie
• Kąt odłamu- kąt nachylenia płaszczyzny
odłamu do poziomu.
• Największy kąt α przy którym grunt może
się utrzymywać w równowadze nazywa
się kątem stoku naturalnego, inaczej –
jest to kąt pod którym tworzą się
samoistnie stoki z tego gruntu w naturze.
• Jest on tym większy, im grunt jest
bardziej zwarty.
• Pochylenie jakie można nadać skarpom wykopów i
nasypów bez obawy ich obsunięcia się , jest zależne od:
zagęszczenia (te same grunty w stanie
rozluźnionym (po odspojeniu) mają
znacznie mniejsze kąty stoku naturalnego)
wilgotności gruntu (w stanie naturalnym maleje ze
wzrostem stopnia wilgotności)
wysokości skarp
obciążenia terenu (szczególnie w pobliżu krawędzi
wykopu).
PODATNOŚĆ GRUNTU
NA WYSADZINY
Wskutek zmian temperatury, stopnia
zawilgocenia gruntu oraz poziomu wody
gruntowej ulegają zmianie właściwości
fizyczne i mechaniczne gruntów,
zwłaszcza w górnych warstwach.
Zmiany w stanie zawilgocenia mają
przebieg cykliczny:
• nagromadzenie wody w gruncie (jesień),
• zamarzanie gruntu, przez to
powiększanie jego objętości (zima),
• odmarzanie gruntu i maksymalne jego
zawilgocenie (wiosna),
• zmniejszanie się zawilgocenia (lato).
Wysadziny – wznoszenie się gruntu na
skutek zamarzania zawartej w nim wody.
Pod względem podatności na wysadziny
rozróżnia się grunty:
• niewysadzinowe
• wysadzinowe
• wątpliwe
Gruntu niewysadzinowe są niespoiste,
przepuszczalne, zawierają tylko
niewielkie ilości cząstek najdrobniejszych
frakcji. Zalicza się do nich grunty
żwirowe, pospółki i piaski. Są stosowane
jako podłoże pod nawierzchnie drogowe.
Grunty wysadzinowe są spoiste,
nieprzepuszczalne, zawierają spore ilości
cząstek ilastych i pylastych. Odznaczają się
dużą kapilarnością.
Do gruntów wysadzinowych należą: iły,
gliny, pyły i grunty organiczne.
W miarę nawilgacania grunty wysadzinowe pęcznieją, staja się
plastyczne, odkształcalne. W okresie mrozów woda zamarzając w
nich zwiększa swoją objętość i rozpulchnia grunt od wewnątrz. W
tworzące się pory dostają się nowe ilości wody, które również
zamarzają i powodują dalsze spulchnianie oraz dalsze
wchłanianie wody. Trwa to do całkowitego zamarznięcia gruntu.
W czasie odwilży grunt w podłożu odmarza wcześniej pod jezdnią
niż pod poboczem (nawierzchnia jest lepszym przewodnikiem
ciepła niż grunt pobocza). Wytwarzająca się pod jezdnią woda nie
ma odpływu, pozostaje w gruncie i obniża jego nośność. Pod
naciskiem pojazdów nawierzchnia pęka, tworzą się na niej
wysadziny.
Grunty wątpliwe zawierają cząstki frakcji
iłowej i pyłowej w ilościach pośrednich
pomiędzy gruntami niewysadzinowymi i
wysadzinowymi.
Zalicza się do nich piaski bardzo
drobnoziarniste, piaski pylaste i piaski
próchniczne.