1

1

WYTRZYMAŁOŚĆ GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚĆ GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

Nośność podłoża gruntowego

pod fundamentem obiektu budowlanego

zależna jest od

wytrzymałości na ścinanie

τ

f

warstw gruntów

podłoża

obciążenie fundamentem

obciążenie ciężarem gruntu ponad
poziomem posadowienia

Linie

wyznaczające

powierzchnie ścinania

w podłożu gruntowym

2

2

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

(cd)

(cd)

Grunty niespoiste

wytrzymałość na ścinanie wynika tylko z

występowania siły tarcia na powierzchni ścinania

Φ

u



τ

f

τ

f

=

σ

*

tgΦ

u

tg Φ

u

– współczynnik kąta tarcia wewnętrznego Φ

u

3

3

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

(cd)

(cd)

Grunty spoiste

wytrzymałość na ścinanie wynika z występowania:

siły tarcia na powierzchni ścinania i sił spójności

pomiędzy cząsteczkami

c

u

–

reprezentuje siły spójności (oporu) pomiędzy cząsteczkami

Φ

u



τ

f

=

σ 

tgΦ

u

+ c

u

c

u



f

4

4

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

aparat do bezpośredniego

aparat do bezpośredniego

ścinania

ścinania

Q

T

Filtry

Próbka gruntu

Schemat aparatu bezpośredniego ścinania

5

5

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

aparat do bezpośredniego

aparat do bezpośredniego

ścinania – (cd)

ścinania – (cd)

Stanowisko laboratoryjne

z aparatem do bezpośredniego

ścinania

1

2

3

Q

– siła pionowa

konsolidująca
próbkę

T

– siła powodująca

ścięcie próbki

τ

f

(Q,

T)

Φ

u

,

c

u

Wykres
wytrzymałości gruntu

6

6

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

aparat do trójosiowego

aparat do trójosiowego

ścinania

ścinania

Schemat aparatu trójosiowego

ścinania

Woda

Sprężone
powietrze

Q

Grunt



3

Szklana

oslona

A

Q

σ

σ





3

1

A

–

pole przekroju próbki

NNS



1



3



1



3





n



f

7

7

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

aparat do trójosiowego

aparat do trójosiowego

ścinania – (cd)

ścinania – (cd)

Stanowisko laboratoryjne z aparatem
trójosiowego ścinania

NNS

– próbki do

badań

σ

3

– ciśnienie wody

Q

– siła powodująca

ścięcie próbki

1

2

3

8

8

WYTRZYMAŁOŚĆ GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚĆ GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

wyznaczanie wytrzymałości

wyznaczanie wytrzymałości

gruntu na ścinanie

gruntu na ścinanie

9

9

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

„Koła Mohra”

„Koła Mohra”







1



3







n



c

u



u

σ

1

,

σ

3

– naprężenia główne dla badanej

próbki

σ

n

, τ

– naprężenie normalne i styczne

10

10

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

zależności korelacyjne

zależności korelacyjne

PN – 81/B – 03020

przy ustalaniu parametrów geotechnicznych

podłoża gruntowego

metodą B

, zezwala na

posługiwanie się zależnościami korelacyjnymi

tzn.

parametry:

Φ

u

– dla gruntów niespoistych i spoistych

(kąt tarcia wewn.)

c

u

– dla gruntów spoistych

(wsp. spójności –

kohezji)

ustala się na podstawie badań laboratoryjnych

parametrów kierunkowych:

- stopnia zagęszczenia

I

D

dla

gruntów

niespoistych

- stopnia plastyczności

I

L

dla gruntów spoistych

11

11

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

zależności korelacyjne

zależności korelacyjne

– (cd)

– (cd)

PN – 81/B – 03020

Kąt tarcia

wewnętrznego

dla

gruntów

niespoistych

Ż – żwir
P

o

, P

r

, P

s

, P

d

, P

π –

piaski

28

30

32

34

36

38

40

42

44

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Ż, Po

Pr , Ps

Pd , P



Ż, Po

Pr , Ps

Pd , P

GRUNT

7,239I

D

+34,8379

6,2116I

D

+29,8910

4,9271I

D

+27,9479



u

[

O

]



u

(n)

I

D

12

12

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

zależności korelacyjne

zależności korelacyjne

– (cd)

– (cd)

PN – 81/B – 03020

Kąt tarcia

wewnętrznego

dla

gruntów spoistych

A, B, C, D

– grunty

spoiste

0

5

10

15

20

25

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

A

B

C

D



u

(n)

GRUNT

-17,3333I

L

+25

-18,6667I

L

+22

-16,0I

L

+18

A
B
C

D

-13,3333I

L

+13



u

[

O

]

I

L

13

13

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

WYTRZYMAŁOŚC GRUNTU na

ŚCINANIE

ŚCINANIE

zależności korelacyjne

zależności korelacyjne

– (cd)

– (cd)

PN – 81/B – 03020

Współczynnik

spójności (kohezji)

dla

gruntów spoistych

A, B, C, D

– grunty

spoiste

0,000

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

D

A

B

C

I

L

c u [kPa]

Grunt

c

u

[kPa]

A

B

C

D

0,000647

L

I

0,001294

0,00023394

0,047645







0,000768

L

I

0,001536

0,00041616

0,05112







7,5

0,375

L

I

14,0625





0,00025714

L

I

0,00051428

0,00028658

0,03257





