1) Rozszyfrować nazwy frakcji: LBo, FGr, CSi, MGr, FSa, Co
LBo- duże głazy
FGr- drobny żwir
CSi- gruby pył
MGr- średni żwir
FSa- drobny piasek
Co- kamienie
L-duży C-gruby M-średni F-drobny
Bo-głazy Gr-żwir Co-kamienie Sa-piasek Si-pył Cl-ił
2) Co to jest porowatość, definicja, symbol, wzór obliczeniowy.
Stosunek objętości wolnych przestraszeni w gruncie do objętości całkowitej gruntu.
Symbol : n. Wzór: Vp/V (wyklad 2a)
3) Co to jest wskaz
nik porowatości, definicja, symbol, wzór obliczeniowy.
Stosunek objętość wolnych przestrzeni gruntu do objętości samego szkieletu
gruntowego. Symbol: e. Wzór: e=Vp/Vs ( wyklad 2a)
4) Co to jest gęstość objętościowa szkieletu, definicja, symbol, wzór
obliczeniowy.
Stosunek masy szkieletu do jego objÄ™toÅ›ci. Symbol: Á. Wzór: m/V.
5) Ile wynosi bok sześcianu, jeżeli gęstość objętościowa gruntu to 2 g/cm3,
a masa sześcianu to 16g?
Gęstość objętościowa to stosunek masy szkieletu gruntowego do objętości
tego szkieletu. Symbol : Ás wzór Ás=ms/Vs .
V=a^3=> 2=16/a^3=> a =2 cm
6) Ile wynosi wilgotność gruntu, jeżeli masa gruntu mokrego wynosi 40g, a
masa gruntu suchego 30g?
mw= 40g-30g=10g ms=30g => w= 10/30*100%=33%
7) Ile wynosi gęstość objętościowa szkieletu, jeżeli pobrano 125 cm3
gruntu mokrego, którego masa po wysuszeniu to 200g?
ms=200g V= 125 cm^3
Ád= ms/v= 200/125*100=160 g/cm3
8) Na czym polega oznaczanie konsystencji podczas badań
makroskopowych?
Badanie konsystencji w badaniu makroskopowym polega na ściskaniu w dłoni
próbki gruntu oraz na próbie wałeczkowania.
Wyniki:
·ð grunt wydostaje siÄ™ miÄ™dzy palcami  k. MiÄ™kkoplastyczna
·ð można formować pod lekkim naciskiem  k. Plastyczna
·ð nie można formować ale można waÅ‚eczkować do Å›r 3 mm 
twardoplastyczna
·ð rozpada siÄ™ podczas waÅ‚eczkowania , ale można uformować kulkÄ™  k.
Zwarta
·ð nie można zrobić kulki  k. Bardzo zwarta
9) O czym świadczy możliwość wałeczkowania próbki aż do uzyskania
cienkich wałeczków?
Świadczy o konsystencji twardoplastycznej oraz frakcja dominująca to ił.
10) Na czym polega oznaczanie wytrzymałości w stanie suchym podczas
badań makroskopowych?
Należy wysuszoną próbkę gruntu zgnieść palcami.
Wyniki:
·ð rozpad pod lekkim naciskiem  maÅ‚a wytrzymaÅ‚ość dominuje frakcja pyÅ‚owa
·ð rozpad na bryÅ‚ki pod wyraz
nym naciskiem  średnia wytrzymałość
·ð brak rozpadu pod naciskiem palców  duża wytrzymaÅ‚ość dominuje frakcja
iłowa
11) Jaki wykres można narysować po zbadaniu wilgotności optymalnej w
aparacie Proctora i jak z niego wyznacza się tę wilgotność?
Wilgotnością optymalną wopt nazywamy taką wilgotność, przy której w danych
warunkach ubijania można osiągnąć największe zagęszczenie gruntu, a więc
maksymalnÄ… gÄ™stość objÄ™toÅ›ciowÄ… szkieletu gruntowego Ádmax.
Tworzy się wykres zależności gęstości objętościowej szkieletu gruntowego od
wilgotnoÅ›ci gruntu w. Czyli f(w)=Ád. Wilgotność optymalnÄ… otrzymuje siÄ™ jako
wartość w dla maksymalnego Ád.
12) Jaki parametr uzyskujemy z badania gruntu w aparacie Casagrande a i
do czego jest nam on potrzebny?
Otrzymujemy wilgotność przy której grunt ze stanu płynnego przechodzi w stan
miękko-plastyczny. Wielkość ta jest ustalana jako wilgotność przy której grunt w
aparacie Casagrande po 25 uderzeniach zejdzie się na długości 10 mm i
wysokość 1 mm ( wcześniej robimy brudzę w gruncie) Potrzebne jest to do
oznaczenia granicy płynności wL). Przy znajomości gr. Plastyczności i płynności
możemy obliczyć wskaz
nik plastyczności IL=wL-wp . Mając Ip możemy dzielić grunty
ze wzg na spoistość.
13) Co to jest wskaz
nik konsystencji? Podział gruntów ze względu na
wskaz
nik konsystencji.
Ic- wskaz
nik konsystencji
IL-wskaz
nik plastyczności
14) Jaki można uzyskać wykres po zbadaniu gruntu w aparacie
Casagrande a i jak z niego wyznacza się granicę płynności?
Najczęściej przeprowadza się około 5-6 oznaczeń wilgotności i
odpowiadającej jej ilości uderzeń aparatu. Należy odczytać ile uderzeń
odpowiada za zlanie się bruzdy na dł 10 mm i wysokości 1 mm, następnie
oznaczyć wilgotność. Stworzyć wykres zależności wilgotności od ilości
uderzeń, interpolować prostą przechodząc przez dane punkty, odczytać
wilgotność dla 25 uderzeń.
15) Co to jest stopień zagęszczenia? Podział gruntów ze względu na stopień
zagęszczenia.
Stopniem zagęszczenia ID nazywa się stosunek zagęszczenia istniejącego w
warunkach naturalnych do największego możliwego zagęszczenia danego gruntu
niespoistego.
3
Vmax  objętość próbki gruntu w stanie luz
nym [cm ]
3
Vmin  objętość próbki gruntu w stanie maksymalnie zagęszczonym [cm ]
3
V  objętość próbki gruntu w stanie naturalnym [cm ]
Stopień zagęszczenia wyznacza się dla gruntów niespoistych (sypkich). Jego
wielkość zależy od składu granulometrycznego gruntu, porowatości, kształtu ziaren.
Stopień zagęszczenia gruntu luz
no usypanego jest równy 0, natomiast gruntu
maksymalnie zagęszczonego wynosi 1.
16) Objaśnij zjawisko dylatancji w gruntach gruboziarnistych; w jaki sposób się
ono objawia w warunkach swobodnego drenażu oraz w warunkach
zatrzymanego drenażu
dylatancja - jest to proces zwiększania objętości gruntów gruboziarnistych po
przekroczeniu określonego naprężenia.
Zatrzymany drenaż- wzrost ciśnienia wody w porach (u)
Swobodny drenaż- wzrost objętości.
17) Czy w gruntach drobnoziarnistych wykazujących tendencje do upłynnienia w
trakcie ścinania występuje zjawisko dylatacji ? odpowiedz
uzasadnij
Dylatacja jest zjawiskiem występującym przy ścinaniu zagęszczonego gruntu. Grunty
drobnoziarniste luz
nie nasycone wodą przy szybkim ścinaniu chcą się zagęścić, a to
uniemożliwia obecność wody. Wzrasta ciśnienie wody  u co przy stałym naprężeniu
caÅ‚kowitym Ã=const. powoduje spadek à (=Ã-u). Niezależnie od tego wzrasta Ä= Ä . Może to
doprowadzić do szybkiego wyczerpania się wytrzymałości gruntu. Zjawisko określa się
terminem upłynniania gruntu.
18) Czy w trakcie zaawansowanego płynięcia plastycznego, w trakcie ścinania
próbki gruntu drobnoziarnistego w aparacie trójosiowym, w warunkach
swobodnego drenażu występuje zmiana objętości; jak określamy ten stan ?
Tak, występuje zmiana objętości
19) Co to jest współczynnik rozporu bocznego Ko; objaśnij różnicę pomiędzy
wartościami tego współczynnika w stanie in situ Ko(in situ) oraz w warunkach
normalnej konsolidacji KoNC; czy znana jest ci jakaś formuła empiryczna
określająca wartość współczynnika KoNC ? od czego ten współczynnik zależy
?
Współczynnik rozporu bocznego jest stosunek naprężenia poziomego do
naprężenia pionowego.
KoNC- współczynnik dla gruntów skonsolidowanych normalnie KoNC=1-sin(Ś)
KoOc- współczynnik dla gruntów prekonsolidowanych
KoOC=KoNC*OCR(sinÅš)
empirycznie KoNC określa się na podstawie wartości kąta tarcia
wewnętrznego
20) Od czego zależy wartość współczynnika KoNC i dlaczego istnieje rozbieżność
pomiędzy wartościami Ko(In situ) oraz KoNC ?
Wartość współczynnika K0 zależy od rodzaju gruntu i historii jego
naprężenia (czy uległ prekonsolidacji) i zmienia się w zakresie 0,2
÷0,6dla gruntów normalnie skonsolidowanych i 0,8 ÷2,0dla gruntów
prekonsolidowanych.
Wartość KoNC zależy od wartości kąta tarcia wewnętrznego.
Przy ustalaniu wielkości Ko zasadnicze znaczenie ma czy grunt jest w stanie
normalnej konsolidacji przy czy był wcześniej konsolidowany.
Ko=(1-sinÅš)* OCR
OCR: Współczynnik prekonsolidacji - stosunek największej wartości
naprężenia efektywnego Ãp , które wystÄ…piÅ‚o w gruncie w przeszÅ‚oÅ›ci, do
wartoÅ›ci naprężenia od ciężaru wÅ‚asnego wystÄ™pujÄ…cego obecnie Ã0
OCR = 1-grunty normalnie skonsolidowane
OCR> 1 -grunty prekonsolidowane
21) Warstwę gruntu, normalnie konsolidowanego, o miąższości 20m, opisanego
o
parametrami wytrzymałościo , c =10 kPa, poddano
równomiernemu obciążeniu q=500 kPa a następnie odciążono. Sprawdz
ile
wynosi stosunek naprężeń poziomych do pionowych w stanie in situ (należy
przyjąć Ko in situ = 0.5), w trakcie obciążenia a następnie po odciążeniu na
głębokości 10m.
22) Dla danej krzywej uziarnienia sklasyfikuj rodzaj gruntu
23) Objaśnij pojęcie naprężenia efektywnego i naprężenia całkowitego w gruncie
traktowanym jako ośrodek dwuskładnikowy (szkielet+ciecz)
naprężenie efektywne  naprężenie przenoszone przez szkielet gruntowy a
nie przez wodę znajdującą się w porach gruntu. Podczas konsolidacji gruntów
bez możliwości odpływu większą część naprężeń przenosi woda, wzrost
naprężeń efektywnych jest mały, gdy pozwolimy na odpływ wody podczas
konsolidacji to szkielet gruntowy będzie przenosić obciążenia i nastąpi
znaczny wzrost naprężeń efektywnych.
Inaczej: naprężenia efektywne to różnica między naprężeniem całkowitym a
ciśnieniem porowym
naprężenia całkowite  jest to suma wszystkich naprężeń powodowanych
przez ciężar własny gruntu oraz obciążenia zewnętrzne
(http://pl.wikipedia.org/wiki/Konsolidacja_%28mechanika_grunt%C3%B3w%2
9 warto przeczytać)
24) Dla macierzy naprężeń efektywnych sigma-x=-100 kPa, sigma-y=-150, tau-
xy=50 kPa wyznacz graficznie wartości naprężeń głównych (koła Mohra)
25) Objaśnij warunek plastyczności Mohra-Coulomba
Jest to uogólnienie warunku plastycznego Tresci, w którym wprowadza się
wartość I1. Naprężenie styczne potrzebne do zainicjowania ścinania na danej
płaszczyz
nie zwiększa się wraz ze zwrostem naprężenia normalnego do tej
pÅ‚aszczyzny. F(Ãij)=Ã1-KÅš*Ã3-ft
lub inaczej:
Warunek plastyczności Coulomba-Mohra stanowi liniową relację pomiędzy
największym i najmniejszym naprężeniem głównym. Warunek ten można
zapisać jako układ sześciu równań, z których dwa pierwsze mają następującą
postać:
 gdzie: Ć oznacza kąt tarcia wewnętrznego zaś c kohezję. W przestrzeni
naprężeń głównych reprezentuje go ostrosłup o potrójnej symetrii osiowej,
którego oś pokrywa się z osią naprężenia izotropowego.
26) Jak zorientowane są, względem głównych osi macierzy naprężeń, pasma
ścinania dla warunku M-C oraz Hubera-Misesa
W warunku HMH zawsze występują one pod kątem 45 stopni i nie są od niczego
zależne. W warunku MC zależą od wielkości kąta tarcia wewnętrzego i wynaczą 45-
0,5*Åš
HMH:
MC:
27) Kiedy możemy korzystać z warunku Tresci lub Hubera-Misesa dla gruntów
Z warunku H-M-H (Hubera-Misesa) możemy korzystać dla warunków bez
odpływu (wody).
28) Narysuj rozkład naprężeń efektywnych oraz całkowitych dla podłoża
uwarstwionego (jak na rys.) obciążonego pionowo obc. q=100 kPa, jeśli
poziom wód gruntowych występuje na głębokości 5m poniżej poziomu terenu.
Dane są: ciężar objętościowy szkieletu gruntowego, ciężar właściwy, ciężar
każdej z dwóch warstw oraz miąższości warstw.
29) Co to jest prędkość Darcy ? objaśnij procedurę laboratoryjnego oznaczania
wartości współczynnika filtracji
Jest to prędkość przepływu wody na jednostkę powierzchni gruntów (łącznie z
cząstkami i porami) prostopadle do kierunku przepływu.
Prawo Darcego opisuje zależność między prędkością filtracji ośrodka
porowatego u a występującym gradientem ciśnienia (gradP)
współczynnik k określa się na próbce nasączonej wodą, odnosi się wielkość k dla
temperatury 10stopni. W ogólności próbki poddaje się przepływowi wody, mierząc
ciśnienie i objętość wody przechodzącej przez próbkę gruntu.
Dla gruntów drobnoziarnistych stosuje się metodę ze zmiennym gradientem
hydraulicznym, czyli bez kontroli ilości przepływającej wody.
Dla gruntów gruboziarnistych, stały gradien, czyli kontrola ilośc przepływającej wody.
Gradient hydrauliczny jest to różnica słupa wody między dwoma punktami
pomiarowymi na długości drogi przepływu
30) Czy w przypadku poziomego zwierciadła wód gruntowych występuje ruch
czÄ…stek cieczy ? odp. Uzasadnij
31) Podaj orientacyjne przedziały dla wartości wsp. filtracji w piaskach średnich i w
pyłach
10-3 do 10-5 m/s dla piasków średnich
10-6 do 10-8 m/s dla pyłów
32) Jakie równanie bilansowe opisuje ruch wód gruntowych
Równanie ciągłości w stanie ustalonym:
Bilans objętości przepływu:
Równanie ciągłości w stanie nieustalonym:
Bilans objętości przepływu:
KF- moduł odkształcenia objętościowego wody.
33) Objaśnij różnicę pomiędzy filtracja ustaloną i nieustaloną
 filtracja ustalona  przebiega zgodnie z prawem Darciego tzn ciśnienie i
prędkość przepływu nie zmieniają się w czasie lub ta zmiana jest b.b powolna
filtracja nieustalona  wbrew prawu darciego, ciśnienie i prędkość przepływu
jest zmienna w czasie
34) Czy w przypadku jak na rys. może dojśc do przebicia hydraulicznego ?
Ciężar objętościowy dla gruntu saCl w stanie pełnego nasycenia wynosi 18 kN/m3
2m
3m
12m
Ãytot=-Å‚*y= -18*3= -54
p=-Å‚(f)*H/h*y=-10*3*5/3=-50
|Ãy|>|p| --> nie przebije siÄ™
35)Ile powinna wynosić minimalna długość ściany szczelinowej aby nie doszło do
przebicia hydraulicznego ? dany jest ciężar objętościowy gruntu całkowicie
nasyconego gamma=19 kN/m3
H=h+10
2m
2m
2m
12m
12m
12m
H/h= Å‚/ Å‚f
h+10 / h = 19/10
h=0,09
36) Co to jest wydatek filtracyjny ? Objaśnij na przykładzie wałów
przeciwpowodziowych
a. Interpretujac wyniki testu edometrycznego otrzymano otrzymano wartości
współczynników cs = 500 oraz c= 200. Oblicz osiadania warstwy gruntu o miąższości
12 m, gamma=20 kN/m3, obciążonej równomiernie obc. q= 200 kPa jesli wczesniej
ta wartswa była prekonsolidowana obc. o wartosci qo=100 kPa. Analityczna formuła
opisująca zależnośc pomiędzy odkształceniem pionowym a obc. jest nastepująca:
eps_y(y) = 1/(Cs * ln(10))*ln(sig_y/sig_y0) dla galezi konsolidacji wtórnej oraz
eps_y(y) = 1/(Cc * ln(10))*ln(sig_y/sig_y0) dla galęzi konsolidacji pierwotnej. W
obliczeniach osiadan zastosuj calkowanie metodÄ… prostokatow z podzialem warstwy
gruntu na 2 przedziały.
b. Naszkicuj ścieżki naprężeń efektywnych w teście trójosiowego ściskania w
warunkach bez odpływu dla gruntów drobnoziarnistych normalnie konsolidowanych
przy zastosowaniu modelu Modified Cam Clay. Objaśnij skąd bierze się
naszkicowany kształt tych ścieżek
c. Na czym polega zjawisko konsolidacji ? co oznacza czas konsolidacji ?
Problem konsolidacji polega na sprzężeniu deformacji szkieletu i przepływu wody w porach
gruntu.
Może być on spowodowany zarówno przyłożonym obciążeniem jak i wymuszoną zmianą
pola ciśnień porowych
Ciśnienie wody w porach dekomponuje się na 2 składniki:
- ciśnienie w stanie ustalonym
- nadwyżkę ciśnienia w porach
Czas trwania konsolidacji zależy głównie od przepuszczalności gruntu. Grunty o niskiej
przepuszczalności (np. grunty spoiste) wymagają dłuższego czasu na zakończenie
konsolidacji. Dlatego grunty te osiadają znacznie wolniej niż grunty niespoiste, i, co za tym
idzie, proces ten trwa znacznie dłużej. Proces ten ilustruje krzywa konsolidacji.
d. Czy prędkośc obciażenia ma wpływ na nośność graniczna podłoża w gruntach
gruboziarnistych ? jesli tak to określ warunki w jakich to znaczenie mogłoby
się uwidocznić ?
Ma wpływ.
e. Czy prędkośc obciażenia ma wpływ na nośność graniczna podłoża w gruntach
drobnoziarnistych ? jesli tak to uzasadnij z czego wynika ten wpływ
Ma wpływ.
f. Jak rozumiesz niesprzężoną analizę stanu deformacji i przepływu wód gruntowych
g. Objaśnij pojęcie cisnienia spływowego.
ciśnienie spływowe - ciśnienie działające na cząstki gruntu wskutek filtracji wody i
skierowane zgodnie z jej kierunkiem.
h. Objaśnij pojęcie niedrenowanej wytrzymałości na ścinanie.
Niedrenowana wytrzymałość na ścinanie charakteryzuje osad, uwzględniając łącznie wpływ
kąta tarcia wewnętrznego i spójności. Tym samym wartość niedrenowanej wytrzymałości na
ścianie odpowiada naprężeniu stycznemu, jakie jest wywoływane podczas zniszczenia
struktury gruntu wskutek ścięcia.
i. Dlaczego analiza stanu nosności granicznej (stateczności) skarpy pionowej
powstałej w wyniku wykonania wykopu, w warunkach bez odpływu, prowadzi do
oszacowania wsp. bezpieczeństwa po stronie "niebezpiecznej"
j. Narysuj rozkład parcia czynnego na ściane oporową podpierającą 5m skarpę z
gruntu drobnoziarnistego (fi=20 stopni c=10 kPa), gama = 20 kN/m3 przyjmując że
zwierciadło wód gruntowych znajduje sie 3m pod powierzchnia terenu
k. Jakie znasz rodzaje parcia w gruncie i czym sie one od siebie różnią ? Pod jakim
kątem tworzą się kliny odłamu w stanie granicznym w przypadku tych parć wg teorii
Coulomba ?
4 Parcie spoczynkowe: Oddzialywanie od strony ośrodka gruntowego na ściane oporową
absolutnie sztywnÄ… i nie podlegajÄ…cym przemianom
5 Parcie czynne: Jest to oddzialywanie od strony ośrodka gruntowego na ściane która ulegla
przemieszczeniom w kierunku od gruntu wzdluz powierzchni poślizgu.
6 Parcie bierne :
Oddzialywanie gruntu na ściane która pod wplywem obciązen zewnetrznych przemieszcza sie.
l. KorzystajÄ…c z zasad stosowanych w oszacowaniach dolnych nosnosci granicznej
oraz wykorzystując metodę kół Mohra wyznacz wartości oraz kat obrotu naprężeń
naprężeń głównych w obszarze II mając dany stan naprężeń w strefie I (hipoteza
Trescii)
m. Jakie czynniki decydują o nosności granicznej podłoża dla materiałów z
tarciem wewnętrznym oraz niezerowym ciężarem własnym (wzór Hansena)
kat nachylenia przykladanej sily do fundamentu oraz wspolczynnik ksztaltu zalezny od wielkosci mimosrodow oraz stosunkow
dlugosci bokow fundamentu
n. Stosując podział na 2 paski wyznacz wartość wsp. stateczności dla skarpy
pionowej o wysokości 4m, fi=30 stopni c=15 kPa, jeśli kąt nachylenia pasma ścinania
do poziomu wynosi 60 stopni (gamma=20 kN/m3)