MECHANIKA GRUNTÓW
MECHANIKA GRUNTÓW
" wykłady:
- dr hab. inż. Włodzimierz Idczak
- 20  SS, SN
" ćwiczenia rachunkowe:
- dr hab. inż. Włodzimierz Idczak
- 10  SN
- 6  SS
" ćwiczenia laboratoryjne:
- SN  ppłk dr inż. R. Chmielewski - 16
- SS  kpt. mgr inż. K. Duda - 20
MG - w 1 1
MG - w 1 1
ĆWICZENIA RACHUNKOWE i
LABORATORIA
" ćwiczenia rachunkowe/projekt:
zespoły 2-osobowe
" zadanie - wykonania częściowo na zajęciach
wyznaczanie naprężeń w podłożu gruntowym
osiadanie fundamentu
obliczenia: arkusz kalkulacyjny
" ćwiczenia laboratoryjne:
badania makroskopowe
badanie cech fizycznych i mechanicznych
elementy badań polowych
MG - w 1 2
MG - w 1 2
MECHANIKA GRUNTÓW
MECHANIKA GRUNTÓW
(literatura)
" Chmielewski R. Kruszka L.: Mechanika gruntów. Własności
statyczne i dynamiczne gruntów, WAT, Warszawa 2002
" Pisarczyk S.: Mechanika gruntów, OWPW, Warszawa 2005
" Obrycki M. Pisarczyk S.: Zbiór zadań z mechaniki gruntów,
OWPW, Warszawa 2007
" Pisarczyk S. Rymsza B.: Badania laboratoryjne i polowe gruntów,
OWPW, Warszawa 1993
" Wiłun Z.: Zarys geotechniki, WKA
, Warszawa 2007
" Normy budowlane  Dyrektywy europejskie (EK-7, PN-EN ISO 14688)
MG - w 1 3
MG - w 1 3
MECHANIKA GRUNTÓW
MECHANIKA GRUNTÓW
nauka podstawowa w Geotechnice
o
" fizycznych i mechanicznych właściwościach gruntów
" stanach naprężenia i odkształcenia podłoża gruntowego
pod wpływem działających obciążeń.
MG - w 1 4
MG - w 1 4
GEOTECHNIKA
GEOTECHNIKA
Geotechnika jest nauką o pracy i badaniach ośrodka
gruntowego, wykorzystywaną do celów:
- projektowania
- wykonawstwa
- kontroli
- budowli ziemnych i podziemnych
- fundamentów budynków
- nawierzchni drogowych
- linii kolejowych
- lotnisk
MG - w 1 5
MG - w 1 5
W skład Geotechniki jako nauki interdyscyplinarnej
wchodzÄ…:
" gruntoznawstwo inżynieryjne
" mechanika gruntów
" fundamentowanie
oraz pośrednio:
" geologia
" chemia, fizyka
" mechanika budowli
" teoria sprężystości i plastyczności
" reologia (badanie materiałów wykazujących cechy ciał stałych i cieczy)
MG - w 1 6
MG - w 1 6
MECHANIKA GRUNTÓW
MECHANIKA GRUNTÓW
tematyka wykładów
tematyka wykładów
" struktura ośrodka gruntowego, klasyfikacja gruntów
" badania terenowe i laboratoryjne ośrodka gruntowego
" fizyczne właściwości gruntów
" omówienie ćwiczenia rachunkowego/projektu
" mechaniczne właściwości gruntów
" stany naprężeń i odkształceń w ośrodku gruntowym
" nośność podłoża gruntowego
" stateczność skarp i zboczy
" wzmacnianie gruntów
MG - w 1 7
MG - w 1 7
PODZIAA
GRUNTÓW
PODZIAA
GRUNTÓW
BiorÄ…c pod uwagÄ™ procesy tworzenia siÄ™ skorupy ziemskiej
zachodzące na jej powierzchni, grunty możemy podzielić na:
" grunty pochodzenia miejscowego (gliny i rumosze zwietrzelinowe)
" grunty naniesione:
- pochodzenia rzecznego (żwir, piaski, pyły)
- pochodzenia morskiego (piasek drobny, muł i pył naniesiony przez
rzeki, wapienie, piaskowce i Å‚upki)
- polodowcowe (głazy narzutowe, gliny zwałowe, piaski i iły warstwowe)
- eolityczne (skały powstałe z pyłów przenoszonych przez wiatry  lessy)
- zastoiskowe i organiczne (grunty organiczne  namuły, torfowiska)
MG - w 1 8
MG - w 1 8
DOKUMENTY NORMALIZACYJNE
DOKUMENTY NORMALIZACYJNE
Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna - ISO
Normy europejskie  EN ISO
Polski Komitet Normalizacyjny
Polskie normy budowlane  PN
MG - w 1 9
MG - w 1 9
PODZIAA
GRUNTÓW- wg PN
PODZIAA
GRUNTÓW- wg PN
Grunty budowlane
Grunty
Grunty naturalne
antropogeniczne
Pochodzenie
(udział człowieka)
Rodzime Nasypowe
Cząści Przydatność do
organiczne budownictwa
Części
organiczne
Nasyp
Nasyp
Mineralne Organiczne
budowlany niebudowlany
Mineralne Organiczne
Odkształcenie podłoża
Odkształcenie
podłoża
Skaliste Nieskaliste
Skaliste Nieskaliste
Uwęglenie
substancji
Geneza
organicznej
i zawartość
substancji
Węgiel Węgiel
organicznej
Brunatny kamienny
WB WK
Grubo- Drobno- Grunt
Namuł Gytia Torf
Kamieniste
próchniczny
ziarniste ziarniste
Nm Gy T
H
Geneza Uziarnienie
Zwietrzelina Rumosz Żwir Pospółka
Zwietrzelina Rumosz Otaczaki Żwir Pospółka
Gliniasta gliniasty gliniasty gliniasta
KW KR KO Å» Po
KWg KRg Żg Pog
Niespoiste Spoiste
Uziarnienie Uziarnienie
Piasek Piasek Piasek Piasek Piasek Pył
Pył
gruby średni drobny pylasty gliniasty piaszczysty

Pr Ps Pd PÄ„ Pg p
Glina Glina
Glina
piaszczysta pylasta
G
Gp GÄ„
Glina Glina Glina
piaszczysta zwięzła pylasyta
zwięzłą Gpz Gz zwięzła GĄz
IÅ‚ IÅ‚
IÅ‚
piaszczysty pylasty
I
Ip IÄ„
MG - w 1 10
MG - w 1 10
Uziarnienie
Spoisto
ść
PODZIAA
GRUNTÓW- wg ISO
PODZIAA
GRUNTÓW- wg ISO
PN-EN ISO 14688
MG - w 1 11
MG - w 1 11
PODZIAA
GRUNTÓW- wg ISO
PODZIAA
GRUNTÓW- wg ISO
PN-EN ISO 14688
MG - w 1 12
MG - w 1 12
GRUNTY BUDOWLANE
GRUNTY BUDOWLANE
tworzywo zewnętrznych warstw skorupy ziemskiej:
- znajdujące się w zasięgu wpływu obciążeń od
obiektów budowlanych lub
- używane jako materiał do budowli ziemnych:
- nasypów
- wykopów
warunek:
Wznoszone obiekty budowlane powinny przekazywać
obciążenia na podłoże gruntowe w sposób bezpieczny
- przemieszczenia elementów obiektu < dopuszczalnych
- odkształcenia elementów obiektu < dopuszczalnych
- zachowana stateczność podłoża gruntowego
MG - w 1 13
MG - w 1 13
Grunty budowlane, ze względu na pochodzenie, dzielimy na:
" grunty antropogeniczne  powstałe w wyniku działalności człowieka
" grunty rodzime  znajdujÄ…ce siÄ™ w miejscu ich powstania
Podłoże gruntowe
jest to grunt istniejÄ…cy na miejscu budowy
przed wykonaniem prac budowlanych
MG - w 1 14
MG - w 1 14
NAZWY GRUNTÓW
NAZWY GRUNTÓW
wg PN-86/B-02480 i PN-EN ISO 14688
wg PN-86/B-02480 i PN-EN ISO 14688
żwir
piasek
pył
ił
MG - w 1 15
MG - w 1 15
POLSKIE NAZWY GRUNTÓW
POLSKIE NAZWY GRUNTÓW
WYSZCZEGÓLNIONYCH w ISO
WYSZCZEGÓLNIONYCH w ISO
MG - w 1 16
MG - w 1 16
FRAKCJE KLASYFIKACYJNE wg
FRAKCJE KLASYFIKACYJNE wg
MG - w 1 17
MG - w 1 17
MAKROSKOPOWE OKREÅšLANIE RODZAJU
MAKROSKOPOWE OKREÅšLANIE RODZAJU
GRUNTU
GRUNTU
MG - w 1 18
MG - w 1 18
ZREDUKOWANA ZAWARTOŚĆ
ZREDUKOWANA ZAWARTOŚĆ
FRAKCJI
FRAKCJI
Zredukowana zawartość frakcji  procentowa zawartość frakcji po
odrzuceniu ziaren o wymiarach
d > 2 mm
MG - w 1 19
MG - w 1 19
KRZYWE UZIARNIENIA - PN
KRZYWE UZIARNIENIA - PN
20
20
MG - w 1
MG - w 1
KRZYWE UZIARNIENIA  PN, ISO
KRZYWE UZIARNIENIA  PN, ISO
21
21
MG - w 1
MG - w 1
TRÓJK
T FERETA - PN
TRÓJK
T FERETA - PN
MG - w 1 22
MG - w 1 22
TRÓJK
T ISO  krajowy
TRÓJK
T ISO  krajowy
MG - w 1 23
MG - w 1 23
TRÓJK
T ISO
TRÓJK
T ISO
MG - w 1 24
MG - w 1 24
WSKAy
NIKI UZIARNIENIA GRUNTU
WSKAy
NIKI UZIARNIENIA GRUNTU
1. Wskaz
nik różnoziarnistości
U (Cu ) = d60 : d10 (np. d60= 0,36 mm, d10= 0,007 mm Cu = 51)
gdzie:
dx - średnica zastępcza, poniżej której w gruncie jest
zawarte x % masy gruntu ( ziaren mniejszych od tej
średnicy jest x% w stosunku do całej masy gruntu)
2. Wskaz
nik krzywizny uziarnienia
C = d302 / (d10·d60 )
Grunt jest dobrze uziarniony jeśli:
C = 1÷3, U > 4 dla żwirów
U > 6 dla piasków
MG - w 1 25
MG - w 1 25
METODY OZNACZANIA SKA
ADU
GRANULOMETRYCZNEGO
" analiza sitowa
- żwiry, pospółki, piaski o średnicy ziaren > 0,063 mm
" analiza aerometryczna
- grunty spoiste o dużej ilości cząstek o średnicy < 0,063 mm
" analiza pipetowa
- wykonywana zamiast analizy aerometrycznej
nanosimy krzywe uziarnienia
z których wyznacza się:
- % zawartości poszczególnych frakcji,
- średnice cząstek: d60 i d10
MG - w 1 26
MG - w 1 26
przykład:
Wyznaczyć: 1. zestawienie frakcji w %:
- zawartość poszczególnych frakcji - piaskowej  100-33=67,
- wskaz
nik uziarnienia U - pyłowej  33-6=27
piasku gliniastego - iłowej  6
MG - w 1 27
MG - w 1 27
2. Nanosimy uzyskane wartości na trójkąt Fereta (trójkąt ISO)
Otrzymany punkt
leży w obszarze
piasku gliniastego
28
28
MG - w 1
MG - w 1
3. Określamy wartość U
d60=0,16 i d10=0,006
U = d60/d10 = 27
MG - w 1 29
MG - w 1 29
ANALIZA MAKROSKOPOWA
ANALIZA MAKROSKOPOWA
Analiza makroskopowa obejmuje
przybliżone i doraz
ne określenie, bez użycia przyrządów
następujących cech gruntów:
" rodzaj (nazwa)
" stan
" wilgotność
" barwa
" zawartość węglanu wapnia w gruncie
Analiza makroskopowa ma duże znaczenie jako:
" badanie terenowe
" wstępne badanie laboratoryjne
MG - w 1 30
MG - w 1 30
KRYTERIA do makroskopowego rozpoznania stanu
gruntów SPOISTYCH (Plastycznych)
MG - w 1 31
MG - w 1 31
KRYTERIA do makroskopowego oznaczania stanu
gruntu SPOISTEGO wg ISO
Wskaz
nik konsystencji
Ic = (wL  wn)/Ip
Stopień plastyczności
IL = (wn  wp)/Ip
gdzie, wskaz
nik plastyczności
Ip = wL  wp
32
32
MG - w 1
MG - w 1
STANY gruntów SPOISTYCH wg ISO i PN
wn  wilgotność naturalna gruntu,
wL  wilgotność gruntu odpowiadająca granicy płynności,
wp  wilgotność naturalna gruntu odpowiadająca granicy plastyczności,
Ip  wskaz
nik plastyczności.
wL i wp określa się laboratoryjnie
MG - w 1 33
MG - w 1 33
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
Krok 1
" frakcja główna
" podfrakcje
34
34
MG - w 1
MG - w 1
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
" frakcje drugorzędne
" domieszki
MG - w 1 35
MG - w 1 35
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
Krok 2
" zawartość w gruncie:
" piasku,
" pyłu,
" iłu.
MG - w 1 36
MG - w 1 36
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
Krok 3
MG - w 1 37
MG - w 1 37
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
Krok 4
MG - w 1 38
MG - w 1 38
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
Krok 5
MG - w 1 39
MG - w 1 39
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
Krok 6
MG - w 1 40
MG - w 1 40
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
Krok 7
Krok 8
MG - w 1 41
MG - w 1 41
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
Krok 9
Krok 10
MG - w 1 42
MG - w 1 42
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
DROBNOZIARNISTYCH - ISO
Krok 11
MG - w 1 43
MG - w 1 43
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
Krok 1
MG - w 1 44
MG - w 1 44
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
MG - w 1 45
MG - w 1 45
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
Krok 2
Krok 3
MG - w 1 46
MG - w 1 46
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
Krok 4
Krok 5
MG - w 1 47
MG - w 1 47
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
Krok 6
Krok 7
MG - w 1 48
MG - w 1 48
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNTÓW
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
GRUBOZIARNISTYCH - ISO
Krok 8
MG - w 1 49
MG - w 1 49