1.Równanie Coulomba- równanie w mechanice gruntów opisujące zależność między wytrzymałością gruntu na
Å›cinanie Äf, naprężeniem normalnym caÅ‚kowitym à  , spójnoÅ›ciÄ… c i kÄ…tem wÅ‚aÅ›ciwego tarcia wewnÄ™trznego Ć ,
majÄ…ce postać: Äf= c + à  tg Ć . W gruntach suchych: c = 0 oraz ciÅ›nienie wody w porach u = 0, co pozwala na
redukcjÄ™ równania C. do postaci:Ä f = Ã tgĆ
Stopień zagęszczenia gruntów niespoistych- stosunek zagęszczenia występującego w stanie naturalnym do
największego możliwego zagęszczenia danego gruntu.
Graniczna wytrzymaÅ‚ość gruntu na Å›cinanie Äf okreÅ›lona jest warunkiem Coulomba- Mohra:
- w gruntach spoistych Ä
- w gruntach niespoistych Ä
gdzie: à - naprężenia normalne do pÅ‚aszczyzny Å›cinania w momencie Å›ciÄ™cia, kPa,
Ću - kÄ…t tarcia wewnÄ™trznego gruntu, °,
cu- spójność gruntu, kPa.
Kąt tarcia wewnętrznego gruntu Ću wielkość charakteryzująca łączne opory składowe: tarcia posuwistego i
potoczystego, zazębiania się ziaren i opór materiału ziaren.
Spójność gruntu cu - wielkość charakteryzująca powiązania wewnątrzstrukturalne,
wynikające z sił wzajemnego przyciągania się cząstek gruntowych.
2. wykład 6str10(rys)
3.Badanie wytrzymałości gruntu w aparacie bezpośredniego ścinania polega na pomiarze wartości naprężenia
ścinającego przy różnych wartościach naprężenia normalnego.(Pięciokrotnie w kierunku prostopadłym do
powierzchni ścięcia przykładaliśmy przy pomocy dynamometru silę P. Jednocześnie w płaszczyz
nie ścinania
gruntu przyłożona była siła T wywołująca naprężenia styczne w badanej probce.Za moment ścięcia przyjęte
zostało: zwolnienie tempa wzrostu siły ścinającej, zatrzymanie bądz
spadek siły ścinającej lub moment gdy
górna część skrzynki przesunie się o 10 proc. długości boku.
Podczas badania wykorzystaliśmy:
aparat skrzynkowy
suwmiarkę (pomiar powierzchni ścinania)
Wyliczone naprężenia styczne na podstawie danych naprężeń normalnych przedstawione zostały w postaci
graficznej na załączonym osobno wykresie. Krzywa, która powstała nosi nazwę krzywej Coulomba. Przy jej
pomocy możemy interpretować kąt tarcia wewnętrznego (kąt między prostą a osią odciętych w układzie
kartezjańskim) oraz spoistość gruntu (miejsce przecięcia wykresu z osią rzędnych).
4. Metody badań w aparcie trójosiowego ściskania
" metodaQ (quick) lub UU (unconsolidatedundrained) - polega na ścinaniu próbki bez wstępnej
konsolidacji oraz bez odpływu wody z próbki w czasie badania. Badania tą metodą przeprowadza
się, gdy badany grunt będzie przenosił obciążenia od budowli dla której obciążenia użytkowe
stanowią ponad 70% obciążeń całkowitych np.: silosy, zbiorniki oczyszczalni ścieków itp.
W czasie badania najczęściej nie prowadzi się pomiarów ciśnienia porowego wody w próbce.
Na podstawie badań wyznacza się parametry wytrzymałościowe (Śu oraz cu) w oparciu o naprężenia
całkowite.
" metoda S (slow) lub CD (consolidateddrained) - polega na powolnym ścinaniu próbki wstępnie
skonsolidowanej z odpływem wody z próbki w czasie badania (u=0). Metodę tą stosuje się, gdy
przewidywane obciążenie użytkowe budowli nie przekracza 30% obciążenia całkowitego, a czas
budowy jest dostatecznie długi do uzyskania pełnej konsolidacji podłoża, co najczęściej zdarza się
dla gruntów o większej przepuszczalności (k>10 3 cm/s).
" metoda R lub CU (consolidatedundrained) - polega na ścinaniu próbki wstępnie skonsolidowanej
lecz bez odpływu wody z próbki w trakcie badania. Metodę stosuje się, gdy obciążenie użytkowe
budowli stanowi od 30 do 70% obciążenia całkowitego, w praktyce warunki takie występują, gdy po
powolnym wznoszeniu obiektu budowlanego wprowadza się obciążenie użytkowe w stosunkowo
krótkim czasie. W trakcie badań prowadzi się pomiar ciśnienia porowego wody w próbce, a
parametry wytrzymałościowe wyznacza się dla naprężeń całkowitych (Śu oraz cu) lub naprężeń
efektywnych (Åš oraz c ).
5. odkształcalność ośrodków ciągłych
Moduł odkształcenia E- w warunkach jednoosiowego ściskania i swobodnej bocznej rozszerzalności gruntu.
Moduł ściśliwości M- w warunkach jednoosiowego ściskania lecz przy niemożliwej bocznej rozszerzalności
próbki gruntu.
6.Ściśliwość gruntu- cecha gruntu polegająca na zmniejszaniu się jego objętości od wpływem przyłożonego
obciążenia.
Konsolidacja to proces polegający na odkształceniu gruntu spoistego wskutek przyłożonego obciążenia
równocześnie z rozpraszaniem się nadwyżki ciśnienia wody "u Proces ten związany jest z odpływem z gruntu
wody (zmniejsza sięjej objętośćw porach), a zatem zależy od filtracyjnych właściwości gruntu.
Etapy procesu konsolidacji:
-ściśliwość natychmiastowa lub początkowa; odkształcenie to występuje w chwili przyłożenia obciążenia;
-konsolidacja pierwotna odpowiadającą procesowi konsolidacji wg teorii Terzaghiego; proces odkształcenia jest
w tym etapie uwarunkowany odpływem wody; -ściśliwość wtórna, występującą po rozproszeniu nadwyżki
ciśnienia wody w porach spowodowanej obciążeniem; proces ten postępuje przy stałym naprężeniu efektywnym.
Grunty normalne skonsolidowane-takie, w których obecnie występujące w gruncie naprężenie efektywne jest
największe ze wszystkich jakie dotychczas w danym gruncie wystąpiły.(pierwotne)
Grunty normalne prekonsolidowane takie które już w swej historii przenosiły większe naprężenia.
Krzywe ściśliwości pierwotnej i wtórnej
7.badanie ściśliwości gruntu w endometrze.
Polega na stopniowym obciążeniu próbki gruntu(zwiększając za każdym razem dwukrotnie w stosunku do
poprzedniego) umieszczonej w metalowym pierścieniu, a więc w warunkach uniemożliwiających boczną
rozszerzalność próbki. Notuje się odczyty osiadania.
8. naprężenie prekonsolidacyjne pierwotne- największe napręzenie które było kiedykolwiek wcześniej
przyłożone do elementu gruntu.  casag przepisac
Naprężenie prekonsolidacyjne (pierwotne)jest to największe naprężenie, które było kiedykolwiek wcześniej
przyÅ‚ożone do elementu gruntu (oznaczenia à zc, à c)
Grunt jest prekonsolidowany(OC) jeżeli:
Aktualne naprężenie efektywne < naprężenie
prekonsolidacyjne
Grunt jest normalnie skonsolidowany(NC) jeżeli:
Aktualne naprężenie efektywne = naprężenia
prekonsolidacyjne
Metoda Casagrande wyznaczania naprężenia
prekonsolidacyjnego
1Wyznaczyć punkt o największej krzywiz
nie (D).
2.Narysować linię poziomą z punktu D.
3.Narysować styczną do krzywej w punkcie D.
4.Narysować dwusieczną kąta wyznaczonego przez proste
z p. 3 i 4.
5.Narysować styczną do krzywejAB.6.Przecięcie stycznej
do krzywejABi dwusiecznej daje punkt F wyznaczajÄ…cy
naprężenie prekonsolidacyjne
>>>>
9. Poniżej wypór wody- mniejszy nacisk na warstwę leżącą niżej niż na warstwę powyżej zwierciadła wody;
wykład 5ty
10. Kapilarność czynna Hkc - jest to maksymalna wysokość, na którą podniesie się woda w
porach gruntu ponad poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej.
Kapilarność bierna Hkb - jest to maksymalna wysokość utrzymywania się wody w porach gruntu na tym samym
poziomie przy obniżaniu się swobodnego zwierciadła wody
WYKA
AD 4 SLAJD 7
11. Naprężenia
Naprężenie  graniczna wartość stosunku siły działającej na nieskończenie mały element pola przekroju ciała do
wymiaru tego pola.
Naprężenie styczne-opór jaki ośrodek gruntowy stawia siłom przesuwającym.
Naprężenia główne
W każdym punkcie ciała istnieją trzy wzajemnie prostopadłe
płaszczyzny (nazywane głównymi), w których wartośćnapreżen
stycznych równa się zeru, a napreżenia normalne nazywane sa
naprężeniami głównymi, wyróżniamy:
największe naprężenie główne 1; najmniejsze naprenie główne 3;
pośrednie napreżenie główne 2
Gdy K < 1, v = 1, h = 3 i 2 = 3 = h.
Gdy K > 1 h = 1, v = 3 i 2 = 1 = h.
Gdy K = 1v = h = 1 = 2 = 3 występuje izotropowy stan napreżenia.
Napreżenia styczne w kadych dwóch wzajemnie
prostopadłych płaszczyznach sa liczbowo sobie równe th = tv
13. naprężenia pierwotne
Naprężenia pionowe na głębokości z( poniżej poziomu posadowienia) wyznacza się jako naprężenia średnie w
obrębie prostokąta znajdującego się pod obszarem obciążonym.
Naprężenie poziome w gruncie jest naprężeniem, które wywiera ciężar gruntu w płaszczyz
nie poziomej.
Najczęstsze zastosowanie znajduje w geotechnice w projektowaniu ścian oporowych, piwnic, tuneli oraz
określaniu tarcia pomiędzy gruntem a ścianami głębokich posadowień. Do określenia poziomego naprężenia
stosuje się współczynnik parcia gruntu K.
Naprężenie caÅ‚kowite (Ã) jest równe naciskowi nadkÅ‚adu lub inaczej naprężeniu, które jest powodowane przez
ciężar gruntu włączając w to wszelkie inne siły (np. ciężar obiektu budowlanego).Całkowite naprężenie wzrasta
z głębokością proporcjonalnie do gęstości gruntu w nadkładzie.
14.Skład granulometryczny gruntu
Uziarnienie gruntu (skład granulometryczny) określa się procentową zawartością poszczególnych frakcji w
stosunku do ciężaru całej próbki badanego gruntu.
W zależności od umownej średnicy ziaren d można wyróżnić w gruncie następujące podstawowe frakcje:
f - frakcja iłowa d < 0,002 mm,
i
f - frakcja pyłowa 0,002 < d < 0,05 mm,
Ä„
f - frakcja piaskowa 0,05 p
f - frakcja żwirowa 2ż
f - frakcja kamienista 40 < d.
k
Określenie ilościowego podziału poszczególnych frakcji (ziaren, cząstek) w badanej próbce wykonuje się
dwoma rodzajami metod: metody bezpośrednie i pośrednie.
Metody bezpośrednie oparte są na pomiarze rzeczywistych wymiarów cząstek gruntowych
i należą do nich: analiza sitowa (dla ziaren o d > 0.075 mm) i badania mikroskopowe (których celem jest
określenie kształtu cząstek gruntu, a nie składu granulometrycznego gruntu).
W metodach pośrednich wielkość cząstek gruntu zastępuje się średnicami teoretycznych ziaren. W grupie tych
metod rozróżniane są metody oparte na procesie sedymentacji oraz metody rozdziału frakcji w strumieniu cieczy
lub gazu. Metodą pośredniąjest analiza areometryczna (dla ziaren o d< 0,075 mm)
Analiza sitowa
Analiza sitowa polega na określeniu składu granulometrycznego gruntu, poprzez rozdzielenie poszczególnych
frakcji gruntu w wyniku przesiewania próbki na zestawie znormalizowanych sit.
Analizę sitową należy stosować jako badanie podstawowe, dla gruntów niespoistych oraz jako badanie
uzupełniające, dla gruntów spoistych.
PrzyrzÄ…dy
komplet sit normowych o wymiarach oczek: kwadratowych: 25; 10; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1 oraz 0,070 lub 0,063
[mm],
wstrzÄ…sarka,
waga techniczna z dokładnością do 0,1 g.
Wykonanie
Grunt przeznaczony do badania wysuszyć do staÅ‚ej masy w temperaturze 105 ÷110°C.
Z próbki przeznaczonej do badania usunąć ziarna o średnicy powyżej 40 [mm].
W przypadku wystąpienia w próbce zlepionych cząstek, próbkę należy przemyć w celu oddzielenia cząstek
iłowych i pyłowych. Oddzielanie wykonać przez rozcieranie gruntu w naczyniu z wodą i zlewaniu powstającej
zawiesiny na sito o najdrobniejszych oczkach. Osad z sita należy spłukać do parownicy. Przemywanie
wykonywać tak długo, aż spływająca woda będzie czysta.
Odważyć próbkę o masie z dokładnością do 0,1 g:
- piasek drobny (200 ^ 250 g),
- piasek średni (250 - 500 g),
- piasek gruby, żwir, pospółka (500 + 5000 g).
Komplet czystych i suchych sit należy zestawić w ten sposób, aby najwyżej znalazło się sito o największym
wymiarze oczek, tj. 25 [mm], a następnie kolejne sita o coraz mniejszych oczkach. Spód stanowi płaskie
naczynie do zebrania pozostałości przesiewanego gruntu.
Wsypać próbkę gruntu na sito górne, a następnie przykryć je szczelnym wieczkiem i przymocować uchwytami.
Uruchomić wstrząsarkę na 5 minut.
Po zakończeniu przesiewania pozostałości na poszczególnych sitach zważyć.
15. d10-średnica oczek sita przez które przechodzi 10%masy materiału filtracyjnego(średnica miarodajna
ziarna). Jest to średnica oczek sita przez które w czasie przesiewu przechodzi 10%wagowych piasku, a 90%
wagowo zostajezatrzymanych na tym sicie
d60-średnica oczek sita przez które przechodzi 60% masy materiału filtracyjnego(średnica przeciętna
ziaren)odpowaiada średnicy oczek sita przez które przechodzi 60% piasku a 40% zostaje na nim zatrzymane.
16. Granica skurczalności ws- wilgotność gruntu spoistego między stanami zwartym i pół zwartym; to
wilgotność, przy której grunt pomimo dalszego suszenia nie zmienia swojej objętości i jednocześnie jego barwa
staje się jaśniejsza.
Granica plastyczności wp - wilgotność gruntu spoistego między stanami półzwartym i twardoplastycznym; to
wilgotność, przy której wałeczek uformowany z gruntu podczas jego wałeczkowania na dłoni pęka po
osiągnięciu średnicy 3mm.
Granica płynności- wilgotność gruntu spoistego między stanami miękkoplastycznym i płynnym.
Stopień plastyczności I służy do określenia stanów gruntów spoistych. Obliczany jest według wzoru:
L
Wskaz
nik plastyczności Ip wskazuje ile wody wchłania grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w stan
płynny (w % w stosunku do masy szkieletu). Stanowi kryterium podziału gruntów na grupy pod względem
spoistości.
17.Metoda Casagrande:
zważyć 5parowniczek; pobrać próbkę gruntu; rozetrzeć na pastę z usunięciem ziaren powyżej 2mm; wypełnić
miseczkę aparatu pastą tak by masa łączna wynosiła 210g z miseczką z wypełnieniem przedniej części tworząc
pow wklęsłą grubości 9mm; rylcem wykonać bruzdę; założyć miseczkę i wyzerować licznik; liczbę uderzeń
określamy w momencie połączenia się dolnych brzegów bruzdy na długości 10mm i wys 1mm; z miejsca
połączenia pobrać próbkę i umiescić na parowniczce by sprawdzić wilgotnoć; powtarzamy badanie min 5x
dodając za każdym razem wodę destylowaną. Liczba uderzeń zawierać się musi w 12-35, a 25 jest granicą
płynności.
18. metoda wałeczkowania
Do badania pobieramy ze środka większej baryłki małą grudkę bez ziaren żwirowych i formujemy kulkę o
średnicy 7mm. Z kuleczki formuje się wałeczek na wyprostowanej dłoni, prawą naciskając nieznacznie
wałeczkuje się grunt z szybkością2x na sekundę. Wałeczkujemy aż do osiągnięcia średnicy 3mm na całej
długości. Jeśli wałeczek nie wykazuje spękań i nie łamie się przy podnoszeniu go w palcach do góry to
ponownie zgniatamy go, formujemy kuleczkę i Wałeczkujemy od nowa. Czynności te powtarza się aż wałeczek
o średnicy 3mm rozsypuje się lub zaczyna pękać. Wszystkie kawałeczki wałeczka wkłada się do naczyńka
wagowego i zamyka szczelnie doszlifowaną pokrywką.badania powtarza się na następnej próbce gruntu.
Wałeczkowania powtarza się tyle razy aby zebrać co najmniej 5-7 gramów gruntu. Następnie dokonuje się
pomiarów wilgotności popękanych wałeczków. oznaczona wilgotność jest równa granicy plastyczności.
19. zdefiniować parametry
GÄ™stość objÄ™toÅ›ciowa gruntu Á - jest to stosunek masy próbki mm do objÄ™toÅ›ci caÅ‚ej próbki V :
Gęstość właściwa-stosunek masy szkieletu gruntowego do jego objętości
Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego-stosunek masy szkieletu gruntowego do jego objętości
m
s-masza szkieletu gruntowego
V-objętość badanej próbki
w-wilgotność %
porowatość-wyraża stosunek objętości porów w próbce gruntu do jej całkowitej objętości
Á
s-gęstość właściwa szkieletu gruntowego g/cm3
Á
d-gęstość objętościowa szkieł grunt g/cm3
wskaz
nik porowatości e-stosunek objętościowy porów do objętości szkieletu gruntowego
20.Poziom piezometryczny - poziom słupa wody naporowej w otworze studziennym, równoważącego ciśnienie
hydrostatyczne w danym miejscu. Obniża się wraz ze zbliżaniem się do strefy drenażu wód podziemnych, czyli
ich wypływu na powierzchnię terenu.
Prawo Darcy
Q=kATi
Q-objętośc wody przepływającej przez grunt w czasie T, cm3/A-powierzchnia przekroju przewodzącego
wodÄ™,cm2/T-czas obserwacji,min/k-wsp. filtracji, cm/min/ i-spadek hydrauliczny
spadek hydrauliczny- i=" H/l
"H-różnica poziomów wody,cm
l-droga filtracji,cm
21. metody wyznaczania współczynnika filtracji.
Laboratoryjna- mierzymy objętość wody V przepływającą przez próbkę gruntu w czasie t. do obliczenia k
wykorzystujemy prawo Darcy ego Q=kia, luv V=Qt=kita; wyznaczamy spadek hydrauliczny i=
StÄ…d k=v/itA
Metody polowe- trudności odtworzenia w warunkach laboratoryjnych rzeczywistych warunków przepływu
wody przez ośrodek gruntowy powodują że określone w ten sposób wartości współczynnika filtracji obarczone
mogą być znacznym błędem. Dlatego też do określania rzeczywistych wartości współczynników filtracji stosuje
siÄ™ metody polowe.
22.zasady zabezpieczania gruntów przed szkodliwym działaniem filtracji.
-zmniejszenie spadku hydraulicznego,
-konstrukcje gruntowe zwane filtrami odwrotnymi.
-odwodnienie.
23.ciśnienie spływowe-przepływająca przez grunt woda wywiera na szkielet gruntowy ciśnienie, które
przezwycięża siłe tarcia wody o ziarna i cząstki gruntu, ciśnienie to jest skierowane zgodnie z kierunkiem
filtracji.
Kurzawka  jest to drobnoziarnisty luz
ny osad, np. piasek lub muł nasycony wodą pod znacznym ciśnieniem.
Kurzawki należą do gruntów o złych parametrach mechanicznych.Po odsłonięciu kurzawki podczas
prowadzenia robót górniczych, upłynnia się i zachowuje się jak gęsta ciecz wyciskana pod ciśnieniem wody. Od
kurzawki można uniezależnić się poprzez obniżanie poziomu wód gruntowych, wbijanie ścianek szczelnych,
elektroosmozę lub zamrażanie gruntu.
Wyróżnia się kurzawki: -właściwe, pylaste, które nie mają tendencji do oddawania wody,
- piaszczyste, w których przy zmniejszaniu się prędkości przepływu wody następuje oddzielenie ziaren od wody
i stopniowe ich osadzanie.
24. Wyparcie gruntu- zjawisko polegające na przesunięciu pewnej objętości gruntu. Wyparta masa powiększa
swoją objętość i porowatość.
Przebicie hydrauliczne-zjawisko tworzenia się kanału w masie gruntowej wypełnionego gruntem o naruszonej
strukturze, łączącego miejsca o wyższym i niższym ciśnieniu wody w porach.(grunty mało spoiste)
Sufozja polega na wynoszeniu przez filtrującą wodę drobnych cząstek gruntu. Powiększają się pory, wzrasta
współczynnik filtracji i prędkość wody.
Kolmatacja-podczas ruchu wody możliwe jest wypłukiwanie ziaren drobnych co prowadzi do zamulenia filtrów
i utraty ich funkcji.
25. Wysadzina  zjawisko polegające na podnoszeniu się ku górze powierzchni przemarzającej gruntu spoistego
(gliny, iłu) wskutek kapilarnego podciągu wody gruntowej do strefy przemarzania. Wysadzinowość zależy od
własności fizycznych gruntów. Im bardziej dobnoziarnisty jest grunt, tym jest większy podsiąk, a więc lepsze są
warunki do tworzenia wydzielonych soczewek i powstawania wysadzin. Wysadziny tworzÄ… siÄ™ tylko zimÄ….
-Przełomy drogowe powstają wiosną, kiedy następuje natychmiastowe ocieplenie (duże nasłonecznienie) 
następuje szybsze topienie. Zamarznięta woda nagromadzona w warstwie, która znajduje się pod asfaltem
zastaje roztopiona, nie ma gdzie odpływać (ponieważ warstwy pod nią są jeszcze zamarznięte) i powoduje
pofałdowanie i spękanie drogi.