FUNDAMENTOWANIE
03.03.2010r.
WYKA
AD 1
NORMY:
PN-86/B-02480  Grunty budowlane inaczej GB, Określenia, symbole i opis gruntów
PN-88/B-04481  Grunty budowlane. Badanie próbek gruntu  norma laboratoryjna.
Specyfikacje techniczne PKN-CEN ISO/TS-17892- (po myślniku numery od 1 do 12) z roku 2009 
Badania geotechniczne, badania laboratoryjne gruntu. (wilgotność, gęstość, skład granulo metryczny,
oznaczanie granicy plastyczności, płynności)
PN-81/B-03020 - Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i
projektowe  zarówno na ćwiczenia + połowa semestru na wykładzie
PN-83/B-03010 -Ściany oporowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. (wydanie z 1993 roku i
póz
niejsze)
PN-83/B-02482- Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych. (na wykładzie nie
będziemy używać)
NORMY POMOSTOWE:
PN-B-02479:1998 - Geotechnika (G). Dokumentowanie geotechniczne, zasady ogólne (nie będzie na
wykładzie, ale podstawy winniśmy znać :D)
PN-B-02481:1998 - Geotechnika. Terminologia podstawowa, symbole literowe i jednostki miar
(pokrywa się z 02479 w dużej części, w tej wprowadzono dla niektórych wielkości inne symbole,
podstawy winniśmy znać :D, nie zawiera klasyfikacji gruntu więc należy odwoływać się w 02480)
PN-B-06050:1999  Geotechnika. Roboty ziemne.
PN-S-02205:1998 (dla DUL-u)  Drogi samochodowe. Roboty ziemne. Wymagania i badania.
PN-B-04452:2002 - Geotechnika. Badania polowe (na ćwiczenia terenowe, na wykładach nie). Badania
polowe te badania, które wykonujemy w terenie (wiercenia, sondowania), pozwalające określić wł.
podłoża gruntowego.
EUROCOD:
EUROCOD nr 7, PN-EN 1997-1:2008 (199-symbol budownictwa, 4 cyfra oznacza numer eurocodu;
część eurocodu  1  czyli część pierwsza + rok wprowadzenia).  EUROCOD 7. Projektowanie
geotechniczne. Część pierwsza, zasady ogólne.
PN-EN 1997-2:2009 - EUROCOD nr 7, część druga, Badania podłoża gruntowego
PN-EN ISO 14688 zarówno część 1 jak i 2 z roku 2006  (wprowadza nową klasyfikację gruntów)
Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Oznaczanie i opis (1 część), zasady
klasyfikowania (część 2)
PODR
CZNIKI:
Z. Wiłun  Zarys geotechniki
Pisarczyk  Gruntoznawstwo inżynierskie
Dembicki (red.)  Fundamentowanie, projektowanie i wykonawstwo  2 tomy.
Motak  Fundamenty bezpośrednie. Wzory, tablice, przykłady
Rybak (red.)  Fundamentowanie. Projektowanie posadowień.
Jarominiak (red)  Pale i fundamenty palowe (nie potrzebne na ten sem)
1
NOŚNOŚĆ I ODKSZTAA
CALNO ŻA GRUNTOWEGO.
I ODKSZTAA
CALNOŚĆ PODA
OŻA GRUNTOWEGO.
Obciążenie krytyczne wg Maaga-Masłowa  wg Maaga obciążenie krytyczne odpowiada qproporcjonalnemu, wg
Masłowa enie krytyczne odpowiada q
Masłowa gdy obciążenie krytyczne jest przesuni
enie krytyczne jest przesunięte.
Obciążenie graniczne  mamy do czynienia z niestateczno
mamy do czynienia z niestatecznością.
Po wkroczeniu do III fazy mamy do czynienia z niestateczno
Po wkroczeniu do III fazy mamy do czynienia z niestatecznością.
Przy osiągnięciu/przekroczeniu obciążeń krytycznych wg Maaga, przechodzimy z zależności liniowej na
/przekroczeniu obciąż krytycznych wg Maaga, przechodzimy z zale
nieliniową, wzrastają osiadania, ale nic złego się nie dzieje, natomiast graniczne  jest to osiągnięcie
osiadania, ale nic złego si nie dzieje, natomiast graniczne
wydolności podłoża i osiągamy stan niestateczno
gamy stan niestateczności.
2
OBCI
ŻENIE GRANICZNE ZE WZGL DU NA WYPIERANIE GRUNTU
RANICZNE ZE WZGL
DU NA WYPIERANIE GRUNTU
PRZEZ FUNDAMENT
Podstawą opracowywanych i stosowanych w praktycznych obliczeniach wzorów na no
opracowywanych i stosowanych w praktycznych obliczeniach wzorów na nośność graniczną podłoża
opracowywanych i stosowanych w praktycznych obliczeniach wzorów na no
jest klasyczny wzór Terzaghiego, odnoszących się do fundamentu pasmowego, płytko posadowionego, o
odnosz do fundamentu pasmowego, płytko posadowionego, o
podstawie szorstkiej, poziomej oraz obci
podstawie szorstkiej, poziomej oraz obciążonego osiowo i pionowo.
Jeżeli mamy zagadnienie pasmowe  to mamy ławę o długiej szerokości i przykładamy do niej obciążenie
 ści i przykładamy do niej
równe obciążeniu granicznego.
Dlaczego we wzorze jest 0,5  związane z ci
ązane z ciężarem gruntu w tym trójkącie.
Wzór składa się z 3 części  należy uwzgl . Wpływ spójności (kohezja gruntu) inaczej
y uwzględniać przy projektowaniu. Wpływ spójnoś
litera c, głębokość posadowienia  p, cięż gamma, szerokość ławy fundamentowej  B.
p, ciężar objętościowy gruntu  gamma, szerokość
Jeżeli ława  wypieranie na boki (2 boki). Gdyby była stopa  wypieranie na 4 strony.
wypieranie na boki (2 boki). Gdyby była stopa wypieranie na 4 strony.
Zamiana gruntu na obciążenie, które jest pozbawione wytrzymało ścinanie  działa tylko obciążenie na
enie, które jest pozbawione wytrzymałości na ścinanie
jednostkę, pomijamy wytrzymałość na ścinanie gruntu jeżeli jest płytko posadowiony wówczas jest słusznie.
ść na eli jest płytko posadowiony wówczas jest słusznie.
Gdy jest głębiej posadowiony  pojawia si ć ścinanie i czy jesteśmy po stronie
pojawia się pytanie czy należy uwzględnić ścinanie i czy jeste
bezpiecznej i czy aby nie projektujemy nieekonomicznie?
bezpiecznej i czy aby nie projektujemy nieekonomicznie?
Podstawa szorstka jest zawarta w trójkącie (sztywny klin) nachylenie tych boków jest pod kątem
Podstawa szorstka jest zawarta w trójkącie (sztywny klin) nachylenie tych boków jest pod k
Ś.
Podstawa pozioma  jeżeli podstawa jest nachylona pod kątem  wypieranie nie będzie symetryczne,
eli podstawa jest nachylona pod k wypieranie nie b
obciążonie pionowe i osiowe jak na rysunku  wypieranie równomierne. Jeśli obciążenie pionowe ale na
onie pionowe i osiowe jak na rysunku wnomierne. Jeśli obci
mimośrodzie  zajdzie wypieranie w jedną stronę. Jeśli dodamy składową poziomą  obciążenie ukośne 
zajdzie wypieranie w jedn ą poziom
wówczas powstanie wypieranie niesymetryczne.
wówczas powstanie wypieranie niesymetryczne.
3
Dla poszczególnych rozwiązań otrzymuje się różne wartości N dla danego Ć. W Polsce w obliczeniach nośności
podłoża korzysta się z rozwiązania Sokołowskiego uzyskanego metodą charakterystyk i dającego wartości N
mniejsze od wyznaczonych według rozwiązania Terzaghiego.
= = = ( )
17.03.2010 r.
WYKA
AD 2
WPA
YW OBCI
ŻEC
UKOŚNYCH I MIMOŚRODOWYCH ORAZ
GA

BOKOŚCI POSADOWIENIA I KSZTAA
TU PODSTAWY
FUNDAMENTU.
Klasyczne rozwiązanie Terzaghiego NC=ND=NB=f [Ć].
W przypadku obciążeń ukośnych i mimośrodowych przyjmowane schematy obliczeniowe oparte są również na
badaniach jakościowych. Badania takie wykazują istnienie pozornie sztywnego klina pod fundamentem.
Utworzony klin nie jest symetryczny ani w stosunku do kierunku przyłożonego obciążenia, ani też do osi
fundamentu.
Wpływ składowej poziomej obciążenia uwzględnia się wprowadzając współczynniki zmniejszające i(ic, id, ib) -
są to współczynniki zmniejszające.
W dalszych uogólnieniach wzoru Terzaghiego wprowadza się przeważnie empiryczne współczynniki zależne
od kształtu fundamentu f, oraz głębokości posadowienia d.
Wówczas podstawowy wzór Terzaghiego ulega rozszerzeniu :
qgr=cNc*fc*dc*ic + pND*fD*dD*iD + 0,5 ł* B* NB*fB*dB*iB
Zakładamy płytki fundament (część gruntu nad fundamentem zamienia się na obciążenie pozbawione
wytrzymałości na ścinanie) jeżeli to płytkie posadowienie to jesteśmy po stronie bezpiecznej, gdy posadawiamy
głębiej to projektujemy nieekonomicznie i to się uwzględnia we wzorze ponad. Np. U Szwabów :P (pojawia się
dodatkowy współczynnik ze względu na nachylenie terenu, współczynnik dotyczący nachylenia posadowienia)
w różnych krajach są nieco różne podejścia. W Polskiej normie nie ma współczynników np. C ze względu na
głębokość posadowienia.
Jeżeli mamy fundament kwadratowy to należy zmienić wzór:
. qgr=cNc*1,3 *dc*ic + pND*1,0*dD*iD + 0,5 ł* B* NB*0,8*dB*iB (liczby zamiast różnych f)
W Polskiej normie zamiast 1,3 to (1+0,3 B/L) zamiast 1,0 (1+1,5B/L) zamiast 0,8 (1-0,25B/L).
Do obliczenia osiadań potrzebne są moduły odkształcenia. Moduły te, które znajdują się w normie 03020
odpowiadają 2 fazie. Brakuje w normie 03020 określonych wartości nacisku.
4
OBCI
ŻENIE MIMOŚRODOWE
Wpływ obciążenia mimośrodowego uwzględnia się najczęściej według propozycji Meyerhofa. Jest to pewnego
rodzaju sztuczka matematyczna. W przypadku obciążenia mimośrodowego następuje zmniejszenie nośności
podłoża, w funkcji analitycznej tego nie znamy. Meyerhof zaproponował: gdy mamy fundament skokowy: jeśli
mamy do czynienia z obciążenia mimośrodowego  środek fundamentu to środek przekroju  budujemy
fundament zastępczy. (nie dotyczy sytuacji, gdy siła wychodzi z rdzenia przekroju i następuje odrywanie się od
podłoża). Pracuje cały fundament, sztuczka owa dotyczy nośności, nie jest to stan fizyczny pracy, pracuje cała
podstawa.
Podsumowanie: nośność fundamentu  mówi się, że zależy tylko od właściwości gruntu a tak NIE JEST.
Wpływa obciążenie (wpływ mimośrodu, w składowych poziomych), geometria fundamentów, głębokość
posadowienia.
Na obciążenie graniczne podłoża gruntowego ze względu na wypieranie gruntu spod fundamentu mają wpływ 3
grupy czynników:
1. parametry geotechniczne podłoża (c, Ć, ł)
2. geometria posadowienia (wymiary podstawy fundamentu B i L, głębokość posadowienia Dmin)
ciekawostka: jeśli poziomy nie są równe w posadowieniu to wówczas poziom posadowienia określa się
za pomocą dwóch głębokości D(głębszy naziom) i Dmin (mniej głęboki)
3. parametry obciążenia (N, T, M(eL, eB)) N-to składowa pionowa obciążenia, T- składowa pozioma
obciążenia.
MUSIMY ZNAĆ:
jak uwzględniamy wpływ mimośrodu?
3 grupy czynników (że one mają wpływ na nośność podłoża i co oznaczają wielkości)
Według Eurocodu 7
Nośność podzielona jest na 2 sytuacje:
1. warunki bez odpływu (szkielet gruntowy nie ma czasu na przejęcie obciążenia)
R/A =(pi+2)*cu*bc*sc*ic + q
5
2. warunki z odpływem
R/A =c *Nc*bc*sc*ic + q *Nq*bq*sq*iq + 0,5 ł * B *N ł *b ł +s ł *i ł
R=Qqr
A =A=B *L
Współczynnik b - nachylenie podstawy fundamentu (nie ma go w normie Polskiej). Współczynnik s -
uwzględniają wpływ kształtu podstawy fundamentu : sc=(sq*Nq-1)/Nq-1; sq =1+(B/L)*sin Ć; sł=1-0,3
(B /L )
Współczynniki nośności :
Nc=Nc
ND=Nq
NB `" Nł
Nł=2(Nq-1)tg Ć
NB =0,75(ND-1)tg Ć
q efektywny nacisk nakładu w poziomie podstawy fundamentu.
ł efektywny ciężar objętościowy gruntu poniżej poziomu fundamentu (w PL- ciężar objętościowy gruntu z
uwzględnieniem wyporu wody) Jeżeli nie ma wody to bierzemy wartość efektywną, jeżeli jest woda to
eurokodowe odpowiada polskiemu.
ł w Polskiej normie to objętość gruntu i objętość wyporu
Jeżeli nie ma wody bierzemy wartość efektywną ł, jeśli jest woda to wówczas ł .
Jeżeli przyłożymy obciążenie, i szybko będziemy ścinali to wówczas uzyskujemy koło Mohra o górnej
średnicy:
Śu=0 to Nc=5,14
Posługujemy się wzorami przybliżonymi. Wzory są takie same ale współczynniki są inne w Eurokodzie i PN.
USTALENIE SPOSOBU POSADOWIENIA FUNDAMENTÓW
O wyborze sposobu posadowienia decydują następujące warunki:
warunki gruntowe  układ warstw, ich nośność i ściśliwość
warunki wodne  poziom zwierciadła wody gruntowej i jego zmian, przepuszczalność podłoża,
agresywność wody w stosunku do betonu i tym podobne
rodzaj i charakter konstrukcji projektowanego obiektu
6
 możliwości przedsiębiorstw wykonawczych
Optymalizujemy ze względu na coś, nie ma rzeczy optymalnych sentencja wykładu :&
Proces projektowania zasadniczo różni się od rozwiązywania układu równań matematycznych. Matematycy
rozwiązując układy równań = 50 matematyków = 50 takich samych wyników. 50 projektantów = 30 takich
samych rozwiązań :&
PODZIAA
FUNDAMENTÓW ZE WZGL
DU NA:
1. Sposób przenoszenia obciążeń na podłoże
a) fundamenty bezpośrednie (płytkie)  fundamenty przekazujące obciążenie na podłoże gruntowe
wyłącznie przez powierzchnię podstawy fundamentu
b) głębokie (pośrednie)  fundamenty przenoszące obciążenia na głębsze podłoże za pomocą
specjalnych konstrukcji takich jak: pale, studnie, kesony, ścianki szczelinowe, ścianki szczelne i
tym podobne
c) bloki i strzemię fundamentowe  fundamenty przekazujące obciążenie na podłoże gruntowe
przez powierzchnie boczne i podstawę
2. Ze względu na materiał:
a) betonowe (żelbetowe, betonowe, struno-betonowe itd.)
b) gruzo-betonowe
c) z cegły lub kamienia
d) stalowe np. kształtowniki
3. Ze względu na sztywność:
a) fundamenty sztywne  charakterystyczny liniowy odpór gruntu
7
b) fundamenty sprężyste (charakterystyczny krzywoliniowy odpór gruntu)
Problem z posadowieniem np. od słupów (czy liniowy czy nieliniowe?) zależy od stosunku między sztywnością
fundamentu a gruntu.
RODZAJE FUNDAMENTÓW BEZPOŚREDNICH:
a) ławy
b) stopy
c) ruszty  kiedy mamy krzyżujące się ławy, ale tylko wtedy kiedy są obliczone i pracujące jako stałość,
uwzględnia się sztywność węzłów
d) płyty
PROJEKTOWANIE FUNDAMENTÓW BEZPOŚREDNICH
PODSTAWOWE WYMAGANIA STAWIANE FUNDAMENTOM BEZPOŚREDNIM
1. Fundament musi być właściwie usytuowany w płaszczyz
nie poziomej i na odpowiedniej głębokości
przy uwzględnieniu wszystkich możliwych wpływów i oddziaływań, które mogłyby naruszyć jego stan i
równowagę. Wpływ niektórych czynników może być oceniany nie analitycznie, ale na podstawie
doświadczenia inżynierskiego.
2. Fundament łącznie z podłożem musi być stateczny. Muszą być spełnione warunki I-wszego Stanu
Granicznego.
3. Fundament lub jego cały zespół fundamentu nie może nadmiernie osiadać i wykazywać nadmiernej
różnicy osiadań, żeby nie spowodować uszkodzeń lub zmniejszenia użyteczności opartej na nich
konstrukcji nad ziemią. Muszą być spełnione warunki IIgiego stanu granicznego. Niedopuszczalne
również są drgania, które wywołują dolegliwości u ludzi, uszkodzenia budynku lub jego wyposażenia
lub też inaczej ograniczają jego funkcjonowanie.
Wszystkie 3 warunki SA od siebie niezależne i każdy z nich musi być spełniony.
24.03.2010 r.
WYKA
AD 3/4
Czynniki wpływające na usytuowanie w planie i główne posadowienia
fundamentów bezpośrednich.
1. Przemarzanie podłoże wynikające z warunków klimatycznych.
2. Występowanie gruntów ekspansywnych oraz zapadowych.
3. Roboty ziemne w sąsiedztwie
8
4. Poziom wody w gruncie
5. Rozmycie dna rzeki i podmycia brzegów
6. Niekorzystne geologiczne zjawiska i procesy zachodzące w podłożach
7. Wymagania dotyczące poszczególnych rodzajów obiektów budowlanych i ich konstrukcji
8. Wymagania dotyczące warunków eksploatacji obiektów powodujących niekorzystne zjawiska i procesy
Ad. 1
Na kuli ziemskiej dla podłoża gruntowego można wydzielić obszary:
" temperaturze dodatniej przez cały rok
" Na których temperatura grunt do pewnej głębokości, zależnie od pory roku może być dodatnia lub ujemna
(poniżej tej głównej jest zawsze dodatnia)
" Na których grunt do określonych głębokości ma temperaturę ujemną przez cały rok, tzw. Obszary o gruntach
wiecznie zmarzłych
" Zjawisko wysadzinowości  zasysanie wody z dolnych warstw
Ad. 2 !!!
Wysadziny mogą wystąpić tylko wtedy gdy:
" Grunt jest wysadzinowy
" Ośrodek gruntowy jest bardzo wilgotny, a zwierciadło wody gruntowej zalega dość płytko
" Ujemne temperatury powietrza utrzymują się dość długo
Wysadzinowość działa pod budynkami oraz nawierzchniami drogowymi. Istnieją różna kategorie
wysadzinowości  dla nawierzchni drogowych są inne, dla budynków też inne.
Norma 30200 pkt. 2.2.2  Hz  wysokość przemarzania, dla Polski od 0,8m do 1,4m
Do gruntów wysadzinowych zaliczamy grunty o zawartości frakcji d<0,02mm (nie jest to zawartość frakcji
iłowej ale mniej-więcej pyłowej) większej niż 10%, grunty organiczne.
Nagły duży ale krótki spadek temperatury, soczewki nie urosną, zamarznięcie zamknie dopływ wody.
Nie duże ujemne temperatury długo działające powodują wysadziny.
Fundament obiektu budowlanego znajdujący się w strefie przemarzania gruntu wysadzinowego podlega
działaniu sił wysadzinowych. Działają one prostopadle do podstawy fundamentu oraz stycznie do powierzchni
bocznej, jeżeli grunt jest do niej przemarznięty. Wielkość normalnych (prostopadłych do powierzchni
fundamentu) jednostkowych sił wysadzinowych osiąga 500-800 kPa a jednostkowych sił stycznych ok. 100
kPa.
Sposoby zabezpieczenia obiektów budowlanych przed szkodliwymi skutkami wysadzinowości gruntów.
" Zwiększenie głównego posadowienia w gruntach wysadzinowych co najmniej do umownej głównej przemarzania
(Hz). W gruntach wysadzinowych głębokość nie powinna być mniejsza (tzn że może być równa) Hz.
" Usunięcie warstwy gruntu wysadzinowego i zastąpienie go przez grunt niewysadzinowy
" Obniżenie poziomo wody gruntowej za pomocą drenażu
" Zagęszczenie podłoża za pomocą wałowania lub stabilizacji gruntu cementem, popiołami lotnymi itp. (dla
podłoża drogowego i podłóż lekkich
" Zastosowanie izolacji cieplnej podłoża gruntowego (ochrony podłoża gruntowego od działania mrozu) aby
temperatura na poziomie posadowienia w okresie zimy była utrzymywana poniżej 0 st C. Metoda od dawna
stosowana w krajach skandynawskich o ostrzejszych i dłuższych zimach w stosunku do Polski. Możliwe jest
wówczas posadowienie budynku już na głębokości 0,4m (uwaga na naroża budynków)  pogrubiona izolacja lub
zwiększenie głównego posadowienia (PN-EN ISO 13793:2002)
9
Uwaga! Wartości umownej głównej przemarzania (Hz) podane w normie PN-EN 81/B-03020 stosuje się przy
projektowaniu fundamentów obiektów budowlanych. Natomiast dla przewodów wodociągowych,
kanalizacyjnych oraz drenażu należy te wartości zwiększyć. Norma podaje tylko gwarancję, ale nie określa
głównej przemarzania, czasami grunty przemarzają dużo mocniej.
Ad. 2. Występowanie gruntów ekspansywnych i zapadowych.
Grunty ekspansywne (pęczniejące, skurczliwe) !!!
Grunty ekspansywne to grunty wrażliwe na zmianę wilgotności przy jej zwiększeniu pęcznieją przy
zmniejszeniu kurczą się (w Polsce  iły  Bydgoszcz, Toruń Poznań Zielona Góra Warszawa Wrocław)
Zjawiska które mogą wystąpić przy zmianie wilgotności podłoża ekspansywnego (kolejność!)
" Skurcz spowodowany przesychaniem
" Pęcznienie spowodowane nawilgoceniem
" Rozwój ciśnień pęcznienia w gruncie, gdy jest on organiczny i nie może pęcznieć
" Zmniejszenie wytrzymałości gruntu jako rezultat pęcznienia.
Dla zabezpieczenia obiektu budowlanego przed szkodliwymi przemieszczeniami podłoża ekspansywnego
należy rozpatrzyć (kolejność!):
" Środki zabezpieczające podłoże przed działaniem czynników uaktywniających ekspansywność gruntu
" Środki zmierzające do uodpornienia konstrukcji budynku na ruchy podłoża (dostosowanie konstrukcji do
przeniesienia ewentualnych skutków niedostatecznego zabezpieczenia podłoża)
" Środki zmierzające do eliminowania wrażliwości iłów na skurcz i pęcznienie (tzw. Podłoża wstępnie
przygotowane)
Należy postępować kompleksowo na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji obiektu budowlanego.
Grunty zapadowe.
Są to grunty mikroporowate (dwie pory a nie duopor) o strukturze nietrwałej osiadające pod wpływem
zawilgocenia (lessy w Polsce).
Iły mają większą porowatość niż piaski, ale jest dużo małych porów w iłach. Grunty te osiadają gwałtownie.
Występowanie lessów: Wyżyna Lubelska, Wyżyna Sandomierska, Wyżyna Krakowsko-Częstochowska,
Sudety, Karpaty, Pogórze Karpackie, Kłodzko, Sandomierz i Jarosław.
Lessy osadzały się między zlodowaceniami na terenach nie pokrytych roślinnością, gdy wiały duże wiatry. Są
to w szczególności cząstki pyłowe o średnicy 0,05-0,06 mm. Duże pory biorą się stąd, że są to dość luz
no
ułożone kulki (wysegregowane o różnych średnicach). Węglan wapnia spaja te kulki. Woda wymywa spoiwa
węglanu wapnia, tworzy się układ luz
nych kulek, które przesuwają się względem siebie. Proces ten zachodzi
gwałtownie. Cząstki osadzone w wodzie nie zostały spojone węglanem wapnia, więc nie zapadają się  są to
pyły. Nie wszystkie lessy są zapadowe  bada się wskaz
nik zapadowości imp . imp > 0,02  wtedy grunty są
zapadowe.
Sposoby zabezpieczeń przed zapadowością gruntów.
" Zapewnienie dobrego powierzchniowego odwodnienia terenu bez możliwości tworzenia zastoisk wody
" Konieczne jest zapewnienie szczelności kanałów i wodociągów sygnalizacją w przypadku ich uszkodzenia
" Wykopy powinny być wykonywane z ochroną przed wodami opadowymi (pokrycie dna wykopu warstwą
chudego betonu i uszczelnieni ścian wykopu lub tymczasowe zadaszenie) Następnie szybkie wykonanie części
podziemnej konstrukcji i zasypanie wykopu.
" Dla ciężkich obiektów budowlanych i nie dużej miąższości lessów wskazane jest posadowienie na palach lub
studniach
" Możliwe jest zagęszczenie lessów za pomocą tzw. Pali gruntowych lub ciężkich ubijaków.
10
" Wyżarzanie gruntów (spiekanie)  rozgrzane gazy o temperaturze 600-1100 st C są wtłaczane pod ciśnieniem w
arzanie gruntów (spiekanie) 1100 st C są
wykonany otwór
Ad. 3 Roboty ziemne w sąsiedztwie
ąsiedztwie
Fundamenty nowego obiektu budowlanego lub procesy związane z ich wykonaniem mogą oddziaływać
nowego obiektu budowlanego lub procesy zwi zane z ich wykonaniem mog
szkodliwie na istniejące w sąsiedztwie konstrukcje np.: ze względu na przekazywanie przez podłoże drgań,
ąsiedztwie konstrukcje np.: ze wzgl du na przekazywanie przez podło
wstrząsów lub uderzeń, odkopy przy wykonywaniu robót ziemnych, wzrost napręż
, odkopy przy wykonywaniu robót ziemnych, wzrost naprężeń w podłożu gruntowym,
obniżanie poziomu wody gruntowej lub też lokalne jej spiętrzenie ( na to zwracamy szczególn
anie poziomu wody gruntowej lub te trzenie ( na to zwracamy szczególną uwagę, proces
inwestycyjny odpowiednio przygotowa enia np.: zagroż
inwestycyjny odpowiednio przygotować, jeśli występują zagrożenia np.: zagrożenie dla obiektów, dla ludzi
znajdujących się w obiektach oraz zagro dowozimy materiały
w obiektach oraz zagrożenia dla inwestora  budowa-dowozimy materiały-następują drgania-
budynki się rysują-
Ad. 4 Poziom wody w gruncie
Należy brać pod uwagę niekorzystne wpływy:
niekorzystne wpływy:
1) Wykonywanie robót ziemnych i fundamentowych poniżej
Wykonywanie robót ziemnych i fundamentowych poni
zwierciadła w gruncie stwarza dodatkowe trudności. Konieczne
gruncie stwarza dodatkowe trudno
jest czasowe lub trwałe obniż
jest czasowe lub trwałe obniżenie poziomu wody gruntowej i jej
odprowadzenie ( musimy założ
odprowadzenie ( musimy założyć instalację, praca agregatów 
dodatkowe koszty  wodę musimy gdzie
ę musimy gdzieś oprowadzić)
2) W niektórych gruntach woda powoduje zmniejszenie ich
W niektórych gruntach woda powoduje
wytrzymałości (np.: przy zmianie wartości naprężeń lub
(np.: przy zmianie warto
spiętrzeniu wody) ( grunty pęczniejące np. iły  gwałtowna
trzeniu wody) ( grunty pę
zmiana stanu, zmniejszenie wytrzymało
zmiana stanu, zmniejszenie wytrzymałości na ścinanie)
(gdy mamy przepływy  wody płyną w stronę rzeki  gdy postawimy budynek poprzek tego nurtu,
wody płyn gdy postawimy
musimy rozważyć sytuację, i jak wyeliminowa
, i jak wyeliminować to zagrożenie)
3) Jeżeli woda gruntowa występuje powyżej poziomu posadowienia lub posadzek piwnic w projektowaniu
ępuje powy ej poziomu posadowienia lub posadzek piwnic w projektowaniu
należy uwzględnić wypór wody oraz konieczność wykonania izolacji przeciwwodnych i
wypór wody oraz konieczno wykonania izolacji przec
przeciwwilgociowych. Może być konieczne wykonanie zakotwienia przeciw wyporowi wody ( sytuacja
że być konieczne wykonanie zakotwienia przeciw wyporowi wody ( sytuacja
 w podłożu wykonujemy zbiornik, wysoko występuje poziom
u wykonujemy zbiornik, wysoko wyst
wody gruntowej, dla wykonania zbiornika, obni
wody gruntowej, dla wykonania zbiornika, obniżamy poziom
wody, wiercimy studnię, realizujemy na zbiornik, wykonujemy
ę, realizujemy
izolację, zasypujemy i wyłączamy prac
ączamy pracę agregatów, woda wraca 
zbiornik pusty będzie ważył mnie ni
żył mnie niż wypór wody- zbiornik być
może trzeba będzie posadowić na palach  celem pali będzie
dzie posadowić
przytrzymanie zbiornika w gruncie)
rnika w gruncie)
4) Obniżenie poziomu wody gruntowej powoduje wzrost naprężeń w
poziomu wody gruntowej powoduje wzrost napr
podłożu gruntowym (dodatkowe osiadania). ( kiedy obniżamy
u gruntowym (dodatkowe osiadania). ( kiedy obni
poziom wody przestaje działać
poziom wody przestaje działać prawo wyporu, stan naprężeń
wzrasta, na skutek ś śliwości gruntu pojawiają się dodatkowe
ściśliwości gruntu pojawiaj
osiadania). Nieprawidłowy sp
osiadania). Nieprawidłowy sposób odwodnienia może
powodować zjawisko sufozji ( przepływaj ca woda gruntowa porywa drobne cz
zjawisko sufozji ( przepływająca woda gruntowa porywa drobne cząstki, ośrodek staje się
bardziej porowaty, ś śliwy o mniejszej wytrzymało ci, kiedy liczymy odwodnienie liczymy pr
ściśliwy o mniejszej wytrzymałości, kiedy liczymy odwodnienie liczymy prędkości
wody, jakie możemy dopuścić , tak aby ograniczyć zjawisko sufozji w sposób najlepszy) ( kiedy
ścić zjawisko sufozji w sposób najlepszy) ( kiedy
11
realizowane są wykopy to agregaty s czane wieczorem  w nocy woda wpływa,
wykopy to agregaty są włączane rano i wyłączane wieczorem
szybko obniża się poziom wody, u ci wody, zjawisko sufozji się zwielokrotnia)
poziom wody, używa się dużych prędkości wody, zjawisko sufozji si
03020 fragment normy 2.2.2 c   przy posadowieniu poniżej poziomu piezometrycznego wód gruntowych
 przy posadowieniu poni ej poziomu piezometrycznego wód gruntowych
składowa pionowa (skierowana do góry) ci nienia spływowego j nie powinna przekracza
składowa pionowa (skierowana do góry) ciśnienia spływowego j nie powinna przekraczać 0.5(łsat  łw);
wymaganie to obowiązuje również w czasie wykonywania robót fundamentowych ( u góry słabo
zuje również fundamentowych ( u góry słabo
przepuszczalny, na dole mocno przepuszczalny i gdy planujemy wykop fundamentowy, na skutek napierania
przepuszczalny, na dole mocno przepuszczalny i gdy planujemy wykop fundamentowy, na skutek napierania
przepuszczalny, na dole mocno przepuszczalny i gdy planujemy wykop fundamentowy, na skutek napierania
wody może nastąpić podnoszenie dna
podnoszenie dna
Ad. 5
Rozbicie dna rzeki i podmycie dna brzegów w okresach wysokich poziomów wody w rz
Rozbicie dna rzeki i podmycie dna brzegów w okresach wysokich poziomów wody w rz
Rozbicie dna rzeki i podmycie dna brzegów w okresach wysokich poziomów wody w rzece obserwuje się
obniżenie dna rzeki przy filarach lub przyczółkach mostów nawet rz du kilku metrów ( gdy mówimy o du
enie dna rzeki przy filarach lub przyczółkach mostów nawet rzędu kilku metrów ( gdy mówimy o dużych
mostach, robią je specjaliści, zjawisko jest znane i modele, pozwalaj ę podmycia)
ci, zjawisko jest znane i modele, pozwalające na ocenę podmycia)
Podmycia brzegów ( rzeka ma na brzegu działalność akumulacyjną czyli odkłada, a na drugim brzegu erozyjną
Podmycia brzegów ( rzeka ma na brzegu d czyli odkłada, a na drugim brzegu erozyjn
czyli podmywa )
Ad. 6
Niekorzystne geologiczne zjawiska i procesy zachodz
Niekorzystne geologiczne zjawiska i procesy zachodzące w podłożu.
1) Zjawiska krasowe są powodowane przez wody przenikaj ce przez skały rozpuszczalne (wapienie, skały
ą powodowane przez wody przenikające przez skały rozpuszczalne (wapienie, skały
gipsowe i solne, w mniejszym stopniu dolomity). Polegają one na ługowaniu w
psowe i solne, w mniejszym stopniu dolomity). Polegaj one na ługowaniu węglanu wapnia. Obniża
się wytrzymałość skał, oraz powstaj szczeliny, pieczary, kawerny.
skał, oraz powstają w podłożu szczeliny, pieczary, kawerny.
W Polsce kras występuje na obszarze Jury Polskiej (Krakowska-Wieluńskiej) w zachodn
ępuje na obszarze Jury Polskiej (Krakowska ńskiej) w zachodniej części Tatr,
części Wyżyny Małopolskiej, w Beskidach Zachodnich i Górach Ś ętokrzyskich.
yny Małopolskiej, w Beskidach Zachodnich i Górach Świętokrzyskich.
Kras gipsowy jest rozwinięty w kieleckim i w regionie Annopola nad Wisł
ęty w kieleckim i w regionie Annopola nad Wisłą
ty w kieleckim i w regionie Annopola nad Wisłą
2) Osuwiska  ( zaczęto analizować osuwiska, gdy występowały często  przyczyną są porośnięte zbocza,
to analizowa przyczyn
trawy i krzewy w momencie gdy zacz budynki, ludzie zacz
trawy i krzewy w momencie gdy zaczęto lokalizować budynki, ludzie zaczęli tworzyć wydeptywane
ścieżki i to doprowadziło do np.: , ścieżki się pogłębiały, woda nimi przepływała, a następnie wsiąkała
i to doprowadziło do np.: , biały, woda nimi przepływała, a nast
w grunt  zaczęto wymyślać metody, któ
ś ć metody, które zapobiegały takim zjawiskom
12
3) Tereny eksploatacji górniczej
Tereny eksploatacji górniczej
a) Przemieszczenia i odkształcenia podłoża spowodowane podziemnym wydobyciem surowców
Przemieszczenia i odkształcenia podło a spowodowane podziemnym wydobyciem surowców
b) Wpływ wstrząsów górniczych
Wymagania techniczne dla obiektów budowlanych wznoszonych na terenach górniczych, dla konstrukcji
Wymagania techniczne dla obiektów budowlanych wznoszonych na terenach górniczych, dla konstrukcji
Wymagania techniczne dla obiektów budowlanych wznoszonych na terenach górniczych, dla konstrukcji
wielkopłytowych, stalowych itd.
4) Tereny zwietrzelinowe (to takie tereny, gdzie w sposób dość intensywny przebiegają zjawiska wietrzenia). Na
Tereny zwietrzelinowe (to takie tereny, gdzie w sposób do intensywny przebiegaj
terenach występowania gruntów skalistych ulegaj cych procesom wietrzenia należy zbadać
wania gruntów skalistych ulegających procesom wietrzenia należ
- miąższość wietrzeliny
- strefy profilu zwietrzelinowego
strefy profilu zwietrzelinowego
Należy w ustalaniu warunków posadowienia wykorzysta wiadczenia lokalne
y w ustalaniu warunków posadowienia wykorzystać doświadczenia lokalne
Ad.7
Wymagania dotyczące poszczególnych rodzajów obiektów budowlanych i ich konstrukcji.
ce poszczególnych rodzajów obiektów budowlanych i ich konstrukcji.
W projektowaniu należy uwzględnić dodatkowe wymagania (oprócz zawartych w PN 81/B-03020) dotyczące np.: ścian
ę ć dodatkowe wymagania (oprócz zawartych w PN-81/B
oporowych, mostów, kominów, fundamentów maszyn, ruroci gów itp. Zawartych w normach i przepisach projektowych.
oporowych, mostów, kominów, fundamentów maszyn, rurociągów itp. Zawartych w normach i przepisach projek
Ad. 8
Wymagania dotyczące warunków eksploatacji powoduj cych niekorzystne zjawiska i procesy
ce warunków eksploatacji powodujących niekorzystne zjawiska i procesy
1) Infiltracja wody i ścieków w podłoż
cieków w podłoże gruntowe
a) Procesy i zjawiska w gruncie- przemiany chemiczne w gruncie mogą mieć różny wpływ np.: kwasy
Procesy i zjawiska w gruncie ą mie
wypływające z uszkodzonej kanalizacji spowodowały osiadanie fundamentów znajdujących się w pobliżu,
uszkodzonej kanalizacji spowodowały osiadanie fundamentów znajduj
uszkodzonej kanalizacji spowodowały osiadanie fundamentów znajduj
natomiast silny roztwór zasadowy spowodował p ędu kilku centymetrów.
natomiast silny roztwór zasadowy spowodował pęcznienie podłoża rzędu kilku centymetrów.
Zasypki fundamentowe w gruntach spoistych stan gruntu spois
Zasypki fundamentowe w gruntach spoistych (zaczyna zmieniać się stan gruntu spoistego, zaczyna nawilgacać się
konstrukcja, aby zapobiec  zasypać z zagęszczeniem ok. 15 cm oraz z wyprofilowaniem terenu, aby wody odpływała od
ć z zagęszczeniem ok. 15 cm oraz z wyprofilowaniem terenu, aby wody odpływała od
budynku bądz
stosuje się drenaż, który musi zosta
ż, który musi zostać dobrze wykonany)
b) Czynniki agresywne mogą doprowadzić do zniszczenia
Czynniki agresywne mogą
fundamentów (konieczne odpowiednie zabezpieczenie
fundamentów (konieczne odpowiednie zabezpieczenie
strukturalne-dobór betonu i izolacji) ( musimy mieć
dobór betonu i izolacji) ( musimy mie
świadomość, że obiekt został i będzie eksploatowany przez
e obiekt został i b
długi czas, wpływy, których nie zauwa
długi czas, wpływy, których nie zauważymy od razu mogą się
kumulować i dawać niekorzystne efekty) ( przypadek  kwas
ystne efekty) ( przypadek
siarkowy przechowywany był w zbiornikach nad terenem, 4
siarkowy przechowywany był w zbiornikach nad terenem, 4
słupy, podciągi oraz zbiornik, zbiornik zaczął się rysować,
gi oraz zbiornik, zbiornik zacz
podłoże  pospółki, żwiry  stan średniozagęszczony,
żwiry
następowało osiadanie słupa, należało wykonać odkrywkę
powało osiadanie słupa
fundamentu, z betonu pod wpływem kwasu zostało samo kruszywo)
z betonu pod wpływem kwasu zostało samo kruszywo)
2) Zabezpieczenie podłoża przed przesuszeniem ( jeśli w gruncie się grunty spoiste lub iły, gliny  ulegają
ża przed przesuszeniem ( je grunty spoiste lub iły, gliny
skurczowi)
3) Zabezpieczanie podłoża i fundamentów obiektu przed drganiami( maszyn, ruchu komunikacyjnego itp.)
a i fundamentów obiektu przed drganiami( maszyn, ruchu
a i fundamentów obiektu przed drganiami( maszyn, ruchu
19.05.2010 r.
13
WYKA
AD 5
4) Zabezpieczenie podłoża przed zamarzaniem (inne czynniki niż czynniki klimatyczne). PN-EN ISO
133370:2001  właściwość cieplne budynków. Wymiana ciepła przez grunt. Metody obliczania
(posadzki, chłodnie, lodowiska itp.). (W Wiłunie rozdziale zjawisko wysadzinowości, przypadek
chłodni w których nie było właściwych izolacji, pokazuje jakie wysadziny wystąpiły po latach)
5) Uwzględnienie innych oddziaływań czasu i środowiska na podłoże (duża ilość czynników np.: nory
powstałe na wskutek działania zwierząt)
Podstawowe zasady obliczania (I i II SG) posadowienia obiektów budowlanych według PN-81/B-03020.
3.1 (norma) posadowienie należy sprawdzić ze względu na wystąpienia I i II SG: grupy stanów granicznych
nośności podłoża gruntowego (...).
I stan graniczny dotyczy nośności (stateczności) podłoża gruntowego.
II stan graniczny (użytkowalności obiektu budowlanego) dotyczy przemieszczeń i odkształceń podłoża
gruntowego i związanych z tym przemieszczeń i odkształceń konstrukcji opartej na tym podłożu.
W obliczeniach I SG stosujemy na ogół wartość obliczeniowe obciążeń i parametrów geotechnicznych.
W obliczeniach II SG stosujemy wartości charakterystyczne obciążeń i parametrów geotechnicznych.
Charakterystyczne parametry gdy:
a) Metoda B
b) Fundament pasmowy
c) Zalegający grunt, jest gruntem spoistym
Rodzaje stanów granicznych (3.3 w normie):
a) I SG należy wykonywać dla wszystkich przypadków,
warunek obliczeniowy:
Qr d" m * Qf
Qr (działające obciążenie)
Qf  obliczeniowy opór graniczny podłoża gruntowego przeciwdziałający obciążeniu Qr
m  współczynnik korygujący, zależny od ścisłości metody obliczeniowej (im metoda jest bardziej ścisła tym
zapas potrzebny będzie mniejszy), oraz od metody wyznaczania parametrów geotechnicznych (jeżeli parametry
geotechniczne są wyznaczane metodą B to mnożymy przez 0,9 i wówczas m=0,81); md"0,9; współczynnik
mówi o pewnym zapasie dla równania wyżej wymienionego między oporem a działającym obciążeniem; gdy
m=0,9 to zapas jest 10%, jeśli m=0,7 to zapas 30%.; w EUROCODZIE nie ma współczynnika m
rodzaje I SG :
14
- wypieranie podłoża przez pojedynczy fundament lub przez cały obiekt budowlany; (jeśli obiekt położony jest
a przez pojedynczy fundament lub przez cały obiekt budowlany;
na płaskim terenie, to wówczas z tego warunku korzystamy)
na płaskim terenie, to wówczas z tego warunku korzystamy)
qrd"d"mqf
Nrd"mQfNB
Nrd"mQfNL
- usuwisko albo zsuw fundamentu lub podło
usuwisko albo zsuw fundamentu lub podłoża wraz z obiektem budowlanym;
Mrd"mMf
Srd"mSf
- przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu lub w głębszych warstwach podło (jeżeli obiekt jest
cie w poziomie posadowienia fundamentu lub w gł bszych warstwach podłoża;
posadowiony na zboczu, występuje siła pionowa, pozioma i moment to korzystamy z wszystkich 3
ępuje siła pionowa, pozioma i moment to korzystamy z wszystkich 3
mechanizmów)
Trd"mTf
( NA ZALICZENIE: znać wyżej wymienione warunki, stany + wzory)
żej wymienione warunki, stany + wzory)
II SG zależy wykonać dla wszystkich obiektów, które nie s posadowione na skałach, następnie obliczeń można
dla wszystkich obiektów, które nie są posadowione na skałach, nast
nie przeprowadzać gdy: konstrukcje mało wrażliwe na różnicę osiadań, obciążenie poszczególnych części
trukcje mało wra ń, obciąż
obiektu nie jest zróżnicowane, w podłoż
nicowane, w podłożu występują grunty mało ściśliwe.
[S]d"[S]dop
Rodzaje II SG:
- średnie osiadanie fundamentów obiektu budowlanego
rednie osiadanie fundamentów obiektu budowlanego - sśr  osiadanie średnie
- przechylenie obiektu budowlanego -
- Ś
- odkształcenie konstrukcji: wygięcie(ugi obiektu budowlanego - f0 lub różnica osiadań fundamentu
ęcie(ugięcie) ub róż
(względna) "s/l
Przemieszczenia dopuszczalne Sdop ustala si dla danego obiektu budowlanego na podstawie analizy SG
ustala się dla danego obiektu budowlanego na podstawie analizy SG jego
konstrukcji, wymagań użytkowych i eksploatacji urz e działania połączeń instalacyjnych.
ytkowych i eksploatacji urządzeń, a także działania połączeń
15
(NA ZALICZENIE : znać rodzaje II SG, kiedy, jakie rodzaje + warunki)
rodzaje II SG, kiedy, jakie rodzaje + warunki)
Analiza stanów granicznych konstrukcji  strzałka ugięcia f0
Analiza stanów granicznych konstrukcji
Wymagania użytkowe i eksploatacja urz
i eksploatacja urządzeń  przechylenie Ś
Działanie połączeń instalacyjnych (tab. 4 z dopuszczalnymi przemieszczeniami)  sśr
instalacyjnych (tab. 4 z dopuszczalnymi przemieszczeniami) 
I SG jest związany z pojedynczym fundamentem  określamy dopuszczalne obciążenia, czy dobieramy
zany z pojedynczym fundamentem lamy dopuszczalne obci
wymiary, II SG  nie jest możliwy do sprawdzenia dla pojedynczego fundamentu, ze względu na średnie
żliwy do sprawdzenia dla pojedynczego fundamentu, ze wzgl
osiadanie, przechylenie, strzałkę ugięcia itd.
ę ugięcia itd.
JAKA JEST POTRZEBNA MINIMALNA ILO FUNDAMENTÓW ABY OKREŚLIĆ POSZCZEGÓLNE
JAKA JEST POTRZEBNA MINIMALNA ILOŚĆ FUNDAMENTÓW ABY OKRE
RODZAJE II SG???
Obliczeń osiadań nie bierze się za dokładne, mówi ciach przypuszczalnych.
ę za dokładne, mówią tylko o wartościach przypuszczalnych.
PARCIE I ODPÓR GRUNTU
PARCIE I ODPÓR GRUNTU
Szczególnym przypadkiem nośności granicznej ośrodka gruntowego jest parcie i odpór na konstrukcje
ś ści granicznej o rodka gruntowego jest parcie i odpór na konstrukcje
oporowe.
Rodzaje parć gruntu na ściany oporowe:
ciany oporowe:
1. Parcie graniczne gruntu (parcie czynne) Ea (e-earth, a-active)  siła działająca od strony ośrodka
Parcie graniczne gruntu (parcie czynne) E siła działaj
gruntowego w stanie przemieszczenia konstrukcji lub jej elementu w kierunku
w stanie przemieszczenia konstrukcji lub jej elementu w kierunku od gruntu, przy wartości
w stanie przemieszczenia konstrukcji lub jej elementu w kierunku
przemieszczenia �a dostatecznej dla uzyskania przez parcie wartości najmniejszej.
dostatecznej ści najmniejszej.
2. Parcie spoczynkowe gruntu E0  siła działająca od strony ośrodka gruntowego, gdy nie istnieje
e gruntu E środka gruntowego, gdy nie istnieje
możliwość przesunięcia konstrukcji lub jej elementów.
ęcia konstrukcji lub jej elementów.
3. Odpór graniczny gruntu (parcie bierne) Ep  reakcja gruntu spowodowana przemieszczeniem
Odpór graniczny gruntu (parcie bierne) E reakcja gruntu spowodowana przemieszczeniem
konstrukcji lub jej elementu ści przemieszczenia
konstrukcji lub jej elementu w kierunku gruntu, przy wartości przemieszczenia �p niezbędnej dla
osiągnięcia przez odpór wartoś
wartości największej.
16
(NA ZALICZENIE: definicje parć, rysunek 15 itd.)
ć, rysunek 15 itd.)
 Parcie spoczynkowe występuje wówczas, kiedy nie ma przemieszczeń konstrukcji oporowej, przemieszczenia
ępuje wówczas, kiedy nie ma przemieszcze konstrukcji oporowej, przemieszczenia
=0.
Stan parcia czynnego i biernego są to stany graniczne w podło u gruntowym, stany które są ekstremami. Parcie
ą to stany graniczne w podłożu gruntowym, stany które s
czynne najmniejsze, parcie bierne jest
czynne najmniejsze, parcie bierne jest największe.
O ile w konstrukcjach budowlanych mamy do czynienia z parciem czynnym (przemieszczenia konstrukcji
O ile w konstrukcjach budowlanych mamy do czynienia z parciem czynnym (przemieszczenia konstrukcji
O ile w konstrukcjach budowlanych mamy do czynienia z parciem czynnym (przemieszczenia konstrukcji
występują), o tyle z pełną wartością odporu nie osiągamy pewnych wartości odporu. Musimy ostrożnie
ścią ści odporu. Musimy ostro
podchodzić do wartości Ep przy projektowaniu
ci Ep przy projektowaniu.
Dokładne określenie wartości parcia
Parcie i odpór gruntu
Naprężenia Culomba-Rankine a
Stan naprężeń granicznych wg. Rankine jest mo
granicznych wg. Rankine jest możliwy jedynie przy jednoczesnym spełnieniu warunków:
1. naziom jest poziomy
2. konstrukcja oporowa jest pionowa
3. Kat tarcia gruntu o konstrukcję oporowa jest pomijalnie mały
ę oporowa jest pomijalnie mały
4. Obciążenie q jest prostopadłe do naziomu
enie q jest prostopadłe do naziomu
Gdy spełnione są jednocześnie te warunki to powierzchnia po lizgu jest płaszczyzną  otrzymujemy
te warunki to powierzchnia poślizgu jest płaszczyzną
rozwiązanie ścisłe:
( )
= " "
( )
= " "
=
Ś
= tan " 45
2
17
Ś
= tan " 45 +
2
Wystarczy, że jeden z tych warunków nie będzie spełniony a powierzchnia poślizgu będzie
krzywoliniowa.
-metoda Miller-Breslau a (założenia, konsekwencje, wzory, od czego zależy ka i kp)
, = Ś
, = Ś, �, �, �
Metoda Millera-Breslau a
Podano wzory na współczynniki Ka i Kp dla dowolnego nachylenia ściany oporowej, dowolnego nachylenia
naziomu oraz uwzględniające parcie między ścianą a gruntem. Jest to rozwiązanie przybliżone oparte na
założeniu, że powierzchnia poślizgu jest płaszczyzną. W rzeczywistości jest to powierzchnia krzywoliniowa,
dlatego wartość parcia i odporu granicznego uzyskane z tych wzorów są przybliżone. Uzyskane wartości dla
parcia granicznego są zbliżone do poprawnych, natomiast dla odporu granicznego otrzymujemy wartości
zawyżone!!! Wartość błędu szybko rośnie ze wzrostem kąta tarcia wewnętrznego gruntu.
- wpływ tarcia gruntu o ścianę oporową
Uwzględnienie w obliczeniach tarcia gruntu o ścianę oporową powoduje:
1. Zmniejszenie wartości parcia granicznego gruntu
2. Zwiększenie wartości odporu granicznego gruntu.
Parcie spoczynkowe nie jest związane ze stanem granicznym w podłożu!
Stateczność zboczy:
Obliczanie stateczności skarp i zboczy.
W praktyce stosuje się wiele metod obliczeniowych różniących się przyjmowaną powierzchnią poślizgu lub
uwzględnieniem sil wewnętrznych w bryle gruntu ulegającej zsuwowi. Przyjmowane są powierzchnie poślizgu
o śladach w przekroju poprzecznym w postaci:
a) linii prostej, łuku koła, spirali logarytmicznej, cykloidy itp.
b) linii łamanej.
Przebieg linii poślizgu jest bezpośrednio związany z budową geologiczną i wiarygodna ocena stateczności jest
możliwa jedynie przy uwzględnieniu budowy geologicznej regionu czy zbocza. W analizie stateczności
uwzględnia się siły powodujące zsuw  czynne, występujące w powierzchni poślizgu oraz siły utrzymujące 
bierne, wynikające z wytrzymałości gruntu na ścinanie. Miarą stateczności jest wskaz
nik stateczności
określany jako stosunek sił (lub momentów sił) utrzymujących do sił (lub momentów sił) powodujących zsuw.
Analiza stateczności polega na znalezieniu najmniejszej wartości wskaz
nika stateczności za pomocą obliczeń
wykonanych dla różnych położeń powierzchni poślizgu.
Metody analizy:
a) Metoda Fellenius a
b) Metoda Bishop a
c) Metoda Jambu
d) Metoda Morgenstern a-Price
Odwodnienia wykopów
W przypadku wykopów poniżej zwierciadła wody gruntowej należy każdorazowo opracować koncepcję robot
fundamentowych i odwodnienia.
Sposoby odwodnienia:
1. Bezpośrednie pompowanie wody z wykopu
2. Drenaż poziomy
18
3. Drenaż pionowy
Ad. 1 Najprostszy i najtańszy sposób wykonania wykopów poniżej zwierciadła wody gruntowej, ale
może być stosowany jedynie przy małej ilości dopływającej wody do wykopu. Przepływ wody w kierunku dna
wykopu powoduje rozluz
nienie gruntu i może spowodować zjawiska kurzawkowe lub sufozji.
Ze względu na niebezpieczeństwo powstania kurzawki nie należy stosować bezpośredniego odwodnienia
wykopu w pyłach piaszczystych oraz piaskach pylastych i drobnych. Prędkość przepływu wody w gruncie nie
może przekroczyć tzw. prędkości krytycznej.
Stosowanie bezpośredniego odwodnienia wymaga ustalenia:
a) spodziewanej ilości wody dopływającej do wykopu
b) sposobu drenowania dna wykopu i miejsc zbierania wody
c) rodzaju, wydajności i ilości niezbędnych agregatów pompowych
Odprowadzanie wody z dna wykopu: w wykopie należy zbierać wodę małymi rowkami odprowadzającymi
wodę do rowu głównego, który prowadzi wodę do rowu lub studzienki. Głębokość jej musi być większa od dna
wykopu. Wodę pompujemy aż do chwili związania betonu w fundamencie.
Kurzawką nazywa się naruszenie stateczności gruntu w wyniku działania ciśnienia hydrodynamicznego.
Polega to na tym, ze grunt przestaje stawiać opór przepływowi i zaczyna płynąć razem z wodą. Wytrzymałość
na ścinanie spada do 0! Upłynniony grunt zachowuje się jak ciecz. Najbardziej podatne na te zjawiska są piaski
pylaste i drobne, zwłaszcza zawierające domieszki cząstek iłowych. W praktyce czasem kurzawka nazywa się
rodzaj gruntu (nawodnione piaski pylaste i drobne) podatne na zjawisko kurzawkowe.
Ad.2 Składa się z sączków i studzienek. Stosuje się do trwałego obniżenia poziomu wody gruntowej lub
jako drenaż roboczy (dla wykonania wykopów i założenia izolacji wodoszczelnej).
Ad.3 Składa się ze studni wierconych lub wpłukiwanych albo igłofiltrów. W zasadzie stosuje się do
czasowego obniżenia zwierciadła wody gruntowej (na czas realizacji wykopu i izolacji wodoszczelnej). W
zależności od głębokości położenia sączków lub zapuszczenia studni w stosunku do warstwy
nieprzepuszczalnej rozróżnia się drenowanie:
a) zupełne (doskonałe)  jeżeli sączki lub otwory studzienne sięgają do warstwy nieprzepuszczalnej.
b) niezupełne (niedoskonałe)  jeżeli sączki lub otwory studzienne nie dochodzą do warstwy
nieprzepuszczalnej.
Dla drenażu poziomego materiał obsypki dobiera się wg. zasady filtru odwrotnego, tzn uziarnienie powinno
zwiększać się od gruntu w kierunku rurki drenarskiej. Filtr odwrotny składa się z warstw o uziarnieniu co raz
grubszym w kierunku filtracji wody.
Wzmacnianie gruntu:
1. zagęszczenie wgłębne gruntów niespoistych:
a) wybuchami
b) wibratorami
c) ciężkimi ubijakami
ad. b) Wibrofloatacja  zagęszczenie specjalna końcówką wibratora i dosypanie specjalnie uziarnionego gruntu.
2. Elektroosmoza  stosujemy gdy w podłożu gurnty są bardzo słabe o bardzo niewielkim stopniu
wodoprzepuszczalności.
3. Zastrzyki:
a) przenikające
b) przemieszczające
c) otaczające
Polegają na wprowadzeniu pod ciśnieniem (z otworu wiertniczego) do gruntu zaczynu stabilizującego.
Najczęściej stosuje się zaprawę cementową i składniki ceramiczne lub zawiesiny iłowe (zawiesinowe). Metody
wykonywania zastrzyków:
- Wraz z postępem wiercenia
-z postępem ku górze
- przez rurę z rękawami  selektywne wzmacnianie podłoża
19
- metoda strumieniowa (jet growting)
4. kolumny wapienne  uwiercenie a póz
niej zapełnianie gliną.
5. Zbrojenie gruntów
5.1. Grunt zbrojony  składa się z nasypanego gruntu wzmocnionego taśmami z materiału wytrzymałego
na rozciąganie (dawniej stal, obecnie geosyntetyki). Zasada działania polega na wykorzystywania tarcia
pomiędzy gruntem i zbrojeniem, które powoduje spiętrzenie gruntu. Najczęściej grunt zbrojony spełnia rolę
ścian oporowych
5.2. Gwoz
dziowanie  metoda gwoz
dziowania jest stosowana przede wszystkim w celu polepszenia
stateczności zboczy i skarp wykopów. W skarpę wykopu wprowadzamy pręty stalowe o średnicy 2-3cm (tzw.
gwoz
dzie)
5.3 Wkładki z geosyntetyków  geosyntetyki mogą spełniać funkcję zbrojenia gruntu, drenażu, filtra,
ochrony przed erozją, rozdzielenia różnych materiałów (separacja) oraz uszczelnienia podłoża.
Fundamenty głębokie
Rodzaje:
a) pale
b) studnie fundamentowe
c) kesony
d) ściany szczelinowe
ad. a) Zakres stosowania pali:
1. przekazanie obciążenia na niżej leżące, mocniejsze podłoże
2. posadowienie obiektów budowlanych poniżej warstwy gruntu, która może ulec rozmyciu lub może być w
przyszłości usunięta albo naruszona przy wykonywaniu robót budowlanych
3. zakotwienie obiektów budowlanych w gruncie przeciw sile wyporu wody
4. przekazanie na podłoże dużych sił pionowych lub poziomych
5. stabilizacja osuwisk
6. ograniczenie robót ziemnych i uniknięcie robót odwodnieniowych
7. przyspieszenie robót  duża mechanizacja
8. zagęszczenie gruntu niespoistego
9. ograniczenie wielkości odkształceń podłoża
Ze względu na technologię (sposób wykonania) mamy pale:
1. Gotowe-wbijane
2. wykonane w otworach wierconych
3. wykonane w otworach wybijanych  pale Franki
4. wtłaczane (wciskane stalowe)  pale odcinkowe
5. zawiercane (wkręcane)
6. dużych średnic
7. nowe technologie palowania  CFA, Atlas Omega
Technologie od 1 do 6 to technologie klasyczne.
Palowanie bardziej wpływa na środowisko niż posadowienie bezpośrednie.
Zagrożenie spowodowane wbijaniem pali dla podłoża i sąsiednich obiektów budowlanych:
1. osiadanie podłoża w skutek wbijania pali
2. boczne przesunięcia gruntu przez pale
3. wypchnięcie przez pale gruntu do góry
4. drgania obiektów budowlanych wymuszone energią wbijania pali
Według Pecka a:
- 100 pali wbijanych na głębokość 15m , luz
ny piasek i żwir spowoduje osiadanie terenu o 15 cm
- wbicie dużej liczby pali w grunty spoiste spowoduje boczne przesunięcia gruntów o 30cm
20
- poziom terenu na budowie na skutek wbijania pali podniósł si
poziom terenu na budowie na skutek wbijania pali podniósł się o metr
Pale przemieszczeniowe  pale zagłębione w gruncie bez wiercenia lub wydobywania materiału z podłoża
pale zagłę lub wydobywania materiału z podło
(usuwania urobu). pale są zaglębiane w gruncie metodą wbijania, wibrowania, wciskania, wkręcania (lub
ębiane w gruncie metod wbijania, wibrowania, wciskania, wkr
kombinacji tych metod).
Pale wiercone  pale formowane, z rur lub bez niej, przez wykopanie lub wywiercenie otworu w
pale formowane, z rurą osłonową lub bez niej, przez wykopanie lub wywiercenie otworu w
gruncie i wypełnienie go betonem lub ż
gruncie i wypełnienie go betonem lub żelbetem.
Ścianki szczelne
Wykonuje je się w celu:
1. Podtrzymania ściany wykopów lub uskoków w terenie.
ciany wykopów lub uskoków w terenie.
2. Wyeliminowania lub zmniejszenia dopływu wody do wykopu i zabezpieczenia przed zjawiskiem sufozji,
mniejszenia dopływu wody do wykopu i zabezpieczenia przed zjawiskiem sufozji,
mniejszenia dopływu wody do wykopu i zabezpieczenia przed zjawiskiem sufozji,
kurzawki.
3. Zwiększenia szczelności podłoża pod podstawa fundamentu we wszelkiego rodzaju budowlach pi
ża pod podstawa fundamentu we wszelkiego rodzaju budowlach pi
a pod podstawa fundamentu we wszelkiego rodzaju budowlach piętrzących
wodę
4. Umocnienia nabrzeży w budynkach hydrotechnicznych.
y w budynkach hydrotechnicznych.
5. Posadowieniach bezpośrednich na gruntach nawodnionych.
rednich na gruntach nawodnionych.
Wzmacnianie fundamentów
Realizowane przy rekonstrukcji, reform, rewaloryzacji osiedli, nadbudowach, uszkodzeń spowodowanych
reform, rewaloryzacji osiedli, nadbudowach, uszkodze
osiadaniem podłoża.
PRZYDATNOŚĆ GRUNTÓW DO BUDOWY NASYPÓW (LUB BUDOWANIE W PODA
OŻU)
GRUNTÓW DO BUDOWY NASYPÓW (LUB BUDOWANIE W
GRUNTÓW DO BUDOWY NASYPÓW (LUB BUDOWANIE W
1. Badania laboratoryjne zagęszczalno ciej aparat Proctora
ęszczalności gruntu (najczęściej aparat Proctora  ubija się grunt warstwami w
sposób znormalizowany przy ró ciach, otrzymujemy róż
sposób znormalizowany przy różnych wilgotnościach, otrzymujemy różne wartości, dla spoistych
pierwszy wykres  krzywa dzwonowa, dla piasków wy ąda nieco inaczej)
krzywa dzwonowa, dla piasków wykres wygląda nieco inaczej)
Dwie metody w aparacie Proctora (normalna i zmodyfikowana), w zmodyfikowanej używamy większej energii
Dwie metody w aparacie Proctora (normalna i zmodyfikowana), w zmodyfikowanej u
Dwie metody w aparacie Proctora (normalna i zmodyfikowana), w zmodyfikowanej u
jednostkowej, dla zmodyfikowanej mniejsze warto ci optymalnej i wi
jednostkowej, dla zmodyfikowanej mniejsze wartości wilgotności optymalnej i większe objętości szkieletu
gruntowego.
2. Wskaz
nik zagęszczenia
Stosunek gęstości objętościowej gruntu wbudowanego w nasyp do maksymalnej gęstości objętościowej
ę ściowej gruntu wbudowanego w nasyp do maksymalnej g
szkieletu gruntowego. Is=�d/�do
�
21
Wilgotność optymalna  to taka wilgotność, którą uzyskujemy mając najbardziej zagęszczony grunt.
Stopień zagęszczenia  jest dla gruntów niespoistych rodzimych
Wskaz
nik zagęszczenia  ocena zagęszczenia zarówno spoistych jak i niespoistych
Wskaz
nik zagęszczenia  stosujemy sondy dynamiczne, pozwalające na określenie stopnia zagęszczenia
gruntu (następnie przychodzimy wzorami ze stopnia na wskaz
nik zagęszczenia)
 MAGIA LICZB
Id Is
0,10 0,87
0,20 0,89
0,30 0,90
0,40 0,92
0,50 0,94
0,60 0,95
0,70 0,97
0,80 0,99
0,90 1,00
1,00 1,02
Pod względem przydatności gruntów do ich budowania, nasypy (lub podłoże) możemy wyróżnić 4
grupy:
1. Nie nadające się:
- iły, wL>65% (grunty ekspansywne, są niestabilne przy zmianie wilgoci)
- Grunty niezagęszczane, �do<1,60 g/cm3  to grunty równoziarniste
- organiczne (ściśliwe, zmiany wilgoci itd.)
Należy je wszystkie przeznaczać na podkład. Zastosowanie możliwe jest jedynie w przypadku modyfikacji ich
właściwości np.: za pomocą tzw. stabilizatorów (stosowanych do iłów) lub zmiany uziarnienia.
2. Grunty mało przydatne
- grunty spoiste o wilgotności naturalnej większej od wilgotności optymalnej wn > wopt takiej, że nie
zapewniają możliwości uzyskania właściwego wskaz
nika zagęszczenia Is. Grunty te wymagają
osuszenia lub mogą być wbudowane w dolną partię nasypów, pod warunkiem przewarstwienia
przepuszczalnymi gruntami (niespoistymi) i ich konsolidacją przed rozpoczęciem eksploatacji
22
nasypu.  Jak rozpoznać grunty? wopt pękać)
3. Dobre grunty spoiste o wLd"65% i o wilgotności bliskiej wilgotności optymalnej, czyli 0,9 wopt
d"wnd"1,1wopt które można wbudować w nasyp uzyskując wymaganą wartość Is. Zaleca się ich
budowanie poniżej umownej głębokości przemarzania (spoiste są wysadzi nowe, by uniknąć
musimy je wbudować w nasyp)
4. Bardzo dobre
- piaski, pospółki i żwiry (mało wrażliwe na zawilgocenie i dające się łatwo zagęścić)
Grunty z
le uziarnione  nie dają się zagęścić
Grunty dobrze uziarnione  dają się zagęścić
Wskaz
nik niejednorodności uziarnienia
Cu=U=d60/d10 > 6 (warunek dla piasków), a 4 dla pospółek
Wskaz
nik krzywizny
Cc=d302/d10*d60  powinien być zawarty między 1 a 3
Aparat Proctora (pkt 8 norma laboratoryjna). Ubijamy warstwami w cylindrze, w sposób znormalizowany (4
metody) zasadniczo 2 metody. Polegają na energii jednostkowej. Metoda normalna stosujemy energię
0,59J/cm3 natomiast w metodzie zmodyfikowanej 2,65 J/cm3. Ubijamy grunt w cylindrze, różnią się ilością
warstw. W metodzie normalnej stosowane są 3 warstwy, w zmodyfikowanej 5 warstw. W metodzie normalnej
ubijak o masie 2,5 kg a w zmodyfikowanej 4,5. Wysokość spadania w normalnej 32 cm, zmodyfikowana 48
cm. Obraca się na stoliku cylinder, każda warstwa jest zagęszczana w metodzie zmodyfikowanej i normalnej po
25 uderzeń (55). Mały cylinder V=1dm3(stosujemy gdy ziarna gruntu są do 6 mm), duży cylinder V=2,2 dm3(do
10 mm). Mały cylinder 25 uderzeń, duży cylinder 55.
23